離心鼓風(fēng)機(jī)-濱州風(fēng)機(jī)-冠熙風(fēng)機(jī) 質(zhì)量可靠

以風(fēng)機(jī)為研究對(duì)象，鍋爐風(fēng)機(jī)，利用numeca 軟件對(duì)其葉片進(jìn)行開(kāi)縫數(shù)值模擬，結(jié)果表明，開(kāi)縫對(duì)風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)有一定優(yōu)化作用，并依據(jù)葉輪流場(chǎng)和風(fēng)機(jī)性能的改善情況，確定了較優(yōu)的開(kāi)縫角度和開(kāi)縫位置，在較優(yōu)開(kāi)縫方案下，流體在流道出口的速度比較均勻一致，且風(fēng)機(jī)全壓提高4.25%，效率提高1.49%。
風(fēng)機(jī)屬于通用機(jī)械類(lèi)。它們廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門(mén)。風(fēng)機(jī)是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不可缺少的設(shè)備。據(jù)統(tǒng)計(jì)，風(fēng)機(jī)用電量約占全國(guó)總用電量的9%。目前，離心風(fēng)機(jī)在我國(guó)能源系統(tǒng)中占有很大的比重。因此，提高離心風(fēng)機(jī)的性能對(duì)于工礦企業(yè)節(jié)能增效具有重要意義。風(fēng)機(jī)的節(jié)能方法主要是從運(yùn)行調(diào)整和結(jié)構(gòu)改造兩個(gè)方面進(jìn)行的，對(duì)運(yùn)行調(diào)節(jié)的研究非常廣泛；風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)改造主要包括換流器的安裝、動(dòng)靜葉的改造等，目前對(duì)風(fēng)機(jī)葉片開(kāi)槽技術(shù)的研究還不多見(jiàn)。而且工程應(yīng)用不廣泛。清華大學(xué)等人通過(guò)對(duì)長(zhǎng)、短葉片的開(kāi)槽，高速離心鼓風(fēng)機(jī)，使離心風(fēng)機(jī)的性能曲線(xiàn)變平，區(qū)變寬，使非設(shè)計(jì)性能更好。對(duì)葉片弦縫進(jìn)行了研究，改善了葉柵周?chē)膲毫Ψ植迹档土丝倝簱p失15.8%。研究了吸入點(diǎn)和回流點(diǎn)的位置，離心鼓風(fēng)機(jī)，即狹縫的位置，并提出了良好的建議。楊科等人對(duì)航空工業(yè)風(fēng)力機(jī)的開(kāi)槽問(wèn)題進(jìn)行了研究。模擬了不同攻角下的上、下風(fēng)面開(kāi)槽和自下而上的開(kāi)槽。分析了不同工況下的流場(chǎng)和流線(xiàn)分布。結(jié)果表明，開(kāi)槽對(duì)改善風(fēng)力機(jī)靜失速特性非常有益。
可以看出，風(fēng)機(jī)樣機(jī)長(zhǎng)、短葉片的吸力面不僅產(chǎn)生分離現(xiàn)象，而且產(chǎn)生兩個(gè)渦，濱州風(fēng)機(jī)，設(shè)計(jì)工況下設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)長(zhǎng)、短葉片的吸力面存在一些分離現(xiàn)象，但沒(méi)有明顯的分離現(xiàn)象。產(chǎn)生了美國(guó)漩渦。通過(guò)比較兩種方法的流線(xiàn)圖可以看出，所設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)的整體流動(dòng)性能得到了很大的提高，設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)的效率得到了很大的提高。為了計(jì)算風(fēng)機(jī)內(nèi)部的氣動(dòng)噪聲，采用瞬態(tài)計(jì)算方法對(duì)離心風(fēng)機(jī)內(nèi)部的流場(chǎng)進(jìn)行了計(jì)算。風(fēng)機(jī)的瞬態(tài)計(jì)算過(guò)程如下所述。瞬態(tài)計(jì)算的收斂性判斷。在風(fēng)機(jī)瞬態(tài)計(jì)算過(guò)程中，每一時(shí)間步都相當(dāng)于一個(gè)穩(wěn)態(tài)過(guò)程。因此，有必要保證計(jì)算在每個(gè)時(shí)間步的收斂性。瞬態(tài)計(jì)算過(guò)程中存在內(nèi)迭代的概念，內(nèi)迭代的原理與穩(wěn)態(tài)解的原理相同。內(nèi)部迭代次數(shù)可以通過(guò)模型樹(shù)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行計(jì)算面板中的參數(shù)maxiteration/timestep來(lái)設(shè)置。瞬態(tài)計(jì)算時(shí)間步長(zhǎng)的確定是瞬態(tài)解的關(guān)鍵步驟。時(shí)間步長(zhǎng)設(shè)置不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致一系列問(wèn)題。如果時(shí)間步長(zhǎng)太大，一個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)很難收斂和發(fā)散，時(shí)間分辨率太低。如果時(shí)間步長(zhǎng)太小，迭代次數(shù)會(huì)增加，計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)也會(huì)增加。因此，設(shè)定合理的時(shí)間步長(zhǎng)是非常重要的。風(fēng)機(jī)采用公式計(jì)算時(shí)間步長(zhǎng)。設(shè)置原則是風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一次。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬研究了風(fēng)機(jī)的流場(chǎng)，這是研究離心風(fēng)機(jī)內(nèi)部流動(dòng)的兩種主要方法。實(shí)驗(yàn)方法可以得到詳細(xì)而準(zhǔn)確的結(jié)果，但實(shí)驗(yàn)成本高，周期長(zhǎng)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算流體力學(xué)（cfd）的發(fā)展，數(shù)值方法在渦輪內(nèi)部流動(dòng)模擬中得到了廣泛的應(yīng)用。采用數(shù)值方法設(shè)計(jì)了離心風(fēng)機(jī)的子午線(xiàn)廓線(xiàn)。以風(fēng)機(jī)為例，進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算。結(jié)果表明，采用數(shù)值計(jì)算方法可以簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確地得到給定子午線(xiàn)分布的葉輪子午線(xiàn)輪廓。提高風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)效率，具有良好的工程實(shí)用價(jià)值。提出了一種現(xiàn)代離心風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)方法，即數(shù)值計(jì)算法。離心風(fēng)機(jī)分為三部分，分別計(jì)算。迭代法考慮了這三個(gè)部分之間的相互作用。研究表明，上述數(shù)值計(jì)算方法可為風(fēng)機(jī)的改進(jìn)設(shè)計(jì)提供良好的依據(jù)。改進(jìn)后的風(fēng)機(jī)效率提高，噪聲降低。研究了風(fēng)機(jī)葉片安裝的不均勻性。結(jié)果表明，數(shù)值計(jì)算方法可以定性地計(jì)算出風(fēng)機(jī)的噪聲值，但由于計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值之間存在較大誤差，無(wú)法替代噪聲的實(shí)驗(yàn)研究。采用不等距離安裝葉片的方法可以有效地降低風(fēng)機(jī)的峰值噪聲。
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