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- 2019-03-25 16:55:29
2007 年，席光等提出了近似模型方法在叶轮机械气动优化设计中的应用 [15] 。 近似模型的建立过程主要包括 : （ 1 ）选择试验设计方法并布置样本点 ， 在样本点上产生设计变量和设计目标对应的样本数据；（ 2 ）选择模型函数来表示上面的样本数据；（ 3 ）选择某种方法 ， 用上面的模型函数拟合样本数据，建立近似模型。以上每一步选择不同的方法或者模型，就相应产生了各种不同的近似模型方法。该方法不仅有利于更准确地洞察设计量和设计目标之间的关系，而且用近似模型来取代计算费时的评估目标函数的计算分析程序，可以为工程优化设计提供快速的空间探测分析工具，降低了计算成本。 在气动优化设计过程中，用该模型取代耗时的高精度的计算流体动力学分析 ，马尔风机招聘， 可以加速设计过程 ，马尔风机定制， 降低设计成本。基于统计学理论提出的近似模型方法，有效地平衡了基于计算流体动力学分析的叶轮机械气动优化设计中计算成本和计算精度这一对矛盾。该近似模型方法在试验设计方法基础上，将响应面方法、 Kriging 方法和人工神经网络技术成功地应用于叶轮机械部件的优化设计中，在离心压缩机叶片扩压器、叶轮和混流泵叶轮设计等问题中得到了成功应用 ， 展示了广阔的工程应用前景。目前，席光课题组已经建立了离心压缩机部件及水泵叶轮的优化设计系统，并在工程设计中发挥了重要作用。
2008 年，李景银等在近似模型方法的基础上提出了 控制离心叶轮流道的相对平均速度优化设计方法 [16] ，将近似模型方法较早的应用于离心通风机叶轮设计。该方法通过给出 流道内气流 平均速度 沿平均流线的设计分布，天津马尔风机，设计出一组离心风机参数，根据正交性准则，在充分考虑影响叶轮效率因素的基础上，采用正交优化方法进行优化组合，并结合基于流体动力学分析软件的数值模拟，最终 成功开发了与全国推广产品 9-19 同样设计参数和叶轮大小的离心通风机模型，计算全压效率提高了 4% 以上 。该方法 简单易行、合理可靠， 得到了很高的设计开发效率。
随着理论研究的不断深入和设计方法的不断提高，对于 降低叶轮气动损失、改善叶轮气动性能的措施， 提高离心风机效率的研究，将会更好的应用于工程实际中。
2 改善离心通风机内叶轮流动的方法
叶轮是离心风机的心脏，离心风机叶轮的内部流动 是一个 非常复杂的 逆压过程 ， 叶轮的高速旋转和叶道复杂几何形状都使其内部流动变成了非常复杂的三维湍流流动 。由于压差，叶片通道内一般会存在叶片压力面向吸力面的二次流动，同时由于气流 90 °转弯，导致压力大于轮盖压力也形成了二次流，这一般会导致叶轮的轮盖和叶片吸力面区域出现低速区甚至分离，形成射流—尾迹结构 [17] 。由于射流—尾迹结构的存在，导致离心风机效率下降，噪声增大。为了改善离心叶轮内部的流动状况，提高叶轮效率，一个重要的研究方向就是采用边界层控制方式提高离心叶轮性能，这也是近年的热点研究方向。
性能特点与工作原理介绍
风机的应用非常的广泛，不管是工业生产还是日常生活中，都有离心风机的身影。离心风机主要是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，它是一种从动的流体机械。下面，我们就一起来了解一下离心风机的性能特点与工作原理。
性能特点：
离心风机实质是一种变流量恒压装置。当转速一定时，离心风机的压力-流量理论曲线应是一条直线.由于内部损失，实际特性曲线是弯曲的。离心风机中所产生的压力受到进气温度或密度变化的较大影响。对一个给定的进气量，高进气温度(空气密度低)时产生的压力低.对于一条给定的压力与流量特性曲线，就有一条功率与流量特性曲线.当鼓风机以恒速运行时，对于一个给定的流量，所需的功率随进气温度的降低而升高。
工作原理：
离心风机是根据动能转换为势能的原理，利用高速旋转的叶轮将气体加速，然后减速、改变流向，使动能转换成势能(压力)。在单级离心风机中，气体从轴向进入叶轮，气体流经叶轮时改变成径向，然后进入扩压器。在扩压器中，气体改变了流动方向造成减速，这种减速作用将动能转换成压力能。压力增高主要发生在叶轮中，马尔风机厂家，其次发生在扩压过程。在多级离心风机中，用回流器使气流进入下一叶轮，产生更高压力。
马尔风机定论
近年来 对离心 通 风机叶轮内部流动的研究取得了明显进展 ， 有些研究成果已经应用到实际设计中，并获得令人满意的结果。目前 ， 对离心通风机叶轮内部流动的研究仍是比较活跃的研究领域之一 ，笔者认为可在如下方面进行进一步研究：
（ 1 ）如何将近似模型方法在通风机方面的应用进行更深入的研究，结合已有的叶片设计技术，探索更加快速的优化设计方法；
（ 2 ）如何将 串列叶栅 、轮盖开孔和叶片开缝等离心叶轮自适应边界层控制技术结合起来，在全工况范围内改善离心 通 风机叶轮的性能，提高离心风机的效率；
（ 3 ）考虑非定常特性的设计方法研究。目前，研究离心 通 风机叶轮内部的流动均仍以定常计算为主，随着动态试验和数值模拟的发展 ， 人们对于叶轮机械内部流动的非定常现象及其机理将越来越清楚 ， 将非定常的研究成果应用于设计工作中是非常重要的方面。