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- 2019-03-25 12:19:25
引风机叶轮由若干结构参数组成，这些参数对离心风机的性能有着重要的影响。相似原理在风机上的应用，极大地促进了风机的设计和改进。在风机设计中，根据相似原理，可以选择现有的高效风机或经过试验的机型进行相似设计，以保证风机达到预期效果。在没有合适、高效的风机或模型的情况下，可以根据引风机相似原理制作模型，高压引风机，然后将模型试验的结果转换为机器的实际结果，完成风机的设计。然而，相似原理的应用必须严格满足几何相似、运动相似和动态相似等相似条件。可以看出，在相同的条件下，通过风机转速与叶轮出口直径的比值，可以得到风机流量、静压、总压和内功率的比例关系。然而，当只改变叶轮结构参数时，改进后的风机与原型风机的相似性将不能得到满足。因此，本文通过改变引风机叶轮的结构参数和数值计算方法，引风机价格，对改进后的风机性能进行了评价和分析。离心风机结构参数试验模型为2900转/分斜槽离心风机，传动方式为A型传动。斜槽离心风机主要由叶轮、蜗壳和集热器组成。叶轮由前、后、叶片三部分组成。前盘为锥形弧。叶轮直径480mm，叶片数20片。短刃10片，长刃10片，分布均匀。短叶片为截短半径的前叶片，其余部分与长叶片结构相同，所有叶片出口安装角度为140度。叶轮图如图3.1所示。蜗壳为矩形截面，宽度为69mm。
引风机采用SolidWorks三维建模软件对斜通道离心风机进行了三维建模，对整个离心风机进行了建模。由于斜槽风机叶片采用无气钢板焊接而成，为了简化网格生成，提高网格质量，采用无厚度曲面建立了离心风机的三维模型。引风机的网格生成方法可分为结构化网格和非结构化网格。一般来说，结构网格计算的收敛速度是快而好的。然而，在一些复杂的结构中，很难生成结构化网格。在结构化网格生成过程中，边上节点的数目发生变化，往往导致相应的边节点发生许多变化。网格生成通常占用CFD分析师的大部分时间。针对这一问题，本文采用混合网格对引风机进行网格划分，引风机，即结构化网格与非结构化网格相结合的方法。结构网格用于划分叶轮的叶片通道。由于叶片位于叶轮各通道的连接处，叶片为非线性结构。在划分结构网格时，往往会产生负体积。因此，采用非结构化网格划分进气道上部，并对靠近壁面和叶片的网格进行加密。边界附近第1层的厚度为0.01 mm，这确保壁上的Y 值在湍流模型要求的范围内。考虑到后期改善引风机结构的便利性，叶轮与蜗壳分开啮合，并在相应的表面建立接口进行数据交换。叶轮外场计算网格为1224917壳体和1281713网格。
针对引风机具体实例，引风机选型，本文采用结构化网格进行数值模拟，并利用Autogrid软件提供的H型网格自动生成功能生成进水口和叶轮的最终网格。引风机其他部分的网格生成是通过先划分区域，然后手动划分网格来完成的。边界及初始条件1）集热器入口设为入口边界，叶轮出口设为出口边界，叶轮前盘、后盘和叶片的实体壁设为实体壁，转轮边界面与下一周期转轮边界面之间的连接设为PE。三元匹配连接，循环数设为12。设定引风机初始静压P=pa，初始温度t=293K，轴向入口速度=18m/s，所有旋转壁（如前盘、后盘、叶轮叶片等）的输入速度n=1450r/min，其他非旋转壁（如蜗壳）的输入速度为零。由于流道内轴流分布不均匀，叶轮前后盘不一致，为便于比较分析，沿叶轮圆周做了A、B两段。叶轮通道内的速度和压力分布用云图和矢量图表示。给出了开槽角度对风机性能的影响。给出了叶片开槽角度对风机总压和效率的影响结果。叶片开槽使风机的总压和效率增加，但总压明显增加，效率增加不大。其中，方案7的压力和效率增加较大，总压增加3.87%，效率增加0.15%。