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9-12风机质量放心可靠
以9-12风机为研究对象,利用NUMECA 软件对其叶片进行开缝数值模拟,结果表明,开缝对风机内部流场有一定优化作用,并依据叶轮流场和风机性能的改善情况,确定了较优的开缝角度和开缝位置,在较优开缝方案下,流体在流道出口的速度比较均匀一致,且风机全压提高4.25%,效率提高1.49%。针对9-12风机具体实例,本文采用结构化网格进行数值模拟,并利用Auto
9-12风机
以9-12风机为研究对象,利用NUMECA 软件对其叶片进行开缝数值模拟,结果表明,开缝对风机内部流场有一定优化作用,并依据叶轮流场和风机性能的改善情况,确定了较优的开缝角度和开缝位置,在较优开缝方案下,流体在流道出口的速度比较均匀一致,且风机全压提高4.25%,效率提高1.49%。针对9-12风机具体实例,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终网格。
风机属于通用机械类。它们广泛应用于国民经济的各个部门。风机是工农业生产不可缺少的设备。据统计,风机用电量约占总用电量的9%。目前,离心风机在我国能源系统中占有很大的比重。因此,提高离心风机的性能对于工矿企业节能增效具有重要意义。9-12风机的节能方法主要是从运行调整和结构改造两个方面进行的,对运行调节的研究非常广泛;9-12风机结构改造主要包括换流器的安装、动静叶的改造等,目前对风机叶片开槽技术的研究还不多见。而且工程应用不广泛。其中蜗舌的位置、角度和形状,在避免内部冲击、减少分离损失和降低噪声等方面起着重要的作用。清华大学等人通过对长、短叶片的开槽,使离心风机的性能曲线变平,区变宽,使非设计性能更好。对叶片弦缝进行了研究,改善了叶栅周围的压力分布,降低了总压损失15.8%。研究了吸入点和回流点的位置,即狭缝的位置,并提出了良好的建议。杨科等人对航空工业风力机的开槽问题进行了研究。模拟了不同攻角下的上、下风面开槽和自下而上的开槽。分析了不同工况下的流场和流线分布。结果表明,开槽对改善风力机静失速特性非常有益。
目前9-12风机的湍流数值模拟方法有直接数值模拟法、雷诺时间平均法和大涡模拟法。每个湍流模型都有其各自的优缺点。对于直接数值模拟方法,其优点是可以在不引入经验模型假设的情况下模拟流场中各尺寸的湍流波动,因此被称为精准的湍流波动。精细计算9-12风机流体数值模拟方法的缺点是在直接数值计算中,网格尺寸要求很小,导致计算量的增加。它通常需要较大的内存和的CPU,因此在实际工程中很难应用。雷诺时间平均法是工程中常用的数值模拟方法。9-12风机通过引入雷诺应力的封闭方程,可以求解时间平均雷诺方程。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。其优点是避免了直接数值模拟计算量过大的问题,但这些经验模型只适用于有限的环境。直接数值模拟(DNS)是瞬时湍流控制方程的直接解。DNS的较大优点是它不需要对湍流进行任何简化或近似。理论上,可以得到相对准确的结果。然而,直接9-12风机数值模拟所需的网格节点数量巨大,计算量大。目前,只有一些简单的流动机理可以研究,如室内空气流动、静水中的气泡上升、颗粒与筒体在流动过程中的碰撞磨损等。
稳态解常被用作瞬态分析解的初始值。9-12风机采用数值计算方法对锯齿后缘离心风机的气动噪声进行了数值研究。在数值计算过程中,采用SSTK-U湍流模型进行稳态数值计算,稳态结果作为瞬态计算的初始值。对风机的流场和噪声进行了计算、分析和研究。利用CFX商用软件对燃气轮机轮缘密封进行了稳态和瞬态数值研究。结果表明,9-12风机考虑静、动叶相互作用和静叶非定常尾迹等实际流动特性,用瞬态计算方法得到的静盘密封效率稳态计算得到的静盘密封效率。因此,对我厂脱硝系统进行了改造:将原SNCR+SCR联合脱硝方式改为SCR脱硝方式,改造后取消原增压风机,原引风机出力不能满足机组满负荷要求。然而,瞬态计算结果更为准确。对液力变矩器的流场进行了瞬态计算,准确预测了液力变矩器内的实际流量。通过与实验数据的比较,发现误差很小,证明了瞬态计算方法对液力变矩器流场分析的正确性和有效性。9-12风机采用稳态和瞬态计算方法对离心风机进行了计算。在瞬态计算中,稳态计算结果作为瞬态计算的初始值。在瞬态计算结果稳定后,计算出设计风机的噪声值。
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