防腐离心风机广泛应用于冶金、化工、钢铁、水泥等重工业。其结构特点是整体结构紧凑，叶轮宽径比小，内、外径比小，长、短叶片分布均匀，压力系数高，流量系数小，因此常用于高压、小流量场合。根据叶轮流道断面面积逐渐变化的原理，建立了风机叶片型线成形的数学模型。针对风机效率低、加工工艺复杂等缺点，提出了一种改进的风机效率设计方案，并采用CFD数值计算方法进行了分析验
防腐离心风机
防腐离心风机广泛应用于冶金、化工、钢铁、水泥等重工业。其结构特点是整体结构紧凑，叶轮宽径比小，内、外径比小，长、短叶片分布均匀，压力系数高，流量系数小，因此常用于高压、小流量场合。根据叶轮流道断面面积逐渐变化的原理，建立了风机叶片型线成形的数学模型。针对风机效率低、加工工艺复杂等缺点，提出了一种改进的风机效率设计方案，并采用CFD数值计算方法进行了分析验证。
本文对风机进行改进和设计的主要思路是利用N-S方程和SSTK-U湍流模型计算斜槽风机样机的流量。数值计算结果与原始测量数据吻合较好，证明了该计算模型和数值计算方法的可行性。通过对防腐离心风机不同截面的等值线和流线的观测，分析了叶轮通道内流动损失的原因。通过控制叶片吸力面边界层的分离，降低了风机的内部流动损失。针对风机内部流动状况，提出了三种不同的改进方案。结果表明，所设计的风机满足风机的设计要求，可以继续后续的设计工作。在改进方案不能满足性能要求的情况下，对风机进行了重新设计。为了使风机叶片通道内的流动更加合理，根据叶轮通道截面面积逐渐变化的原理，建立了风机叶片型线形成的数学模型，并根据该数学模型完成了风机叶片型线的设计。风机叶片的设计采用“双圆弧”成形方法，不仅简化了风机的加工工艺，而且使风机的总压力提高到5257pa，效率提高到68%。后介绍了离心风机的瞬态计算方法，分析了瞬态计算中时间步长的选择原则。采用瞬态数值方法对新设计的风机内部流动进行了数值模拟。在瞬态计算结果稳定后，防腐离心风机采用FW-H模型计算了设计风机的气动噪声，远场噪声值为58dB。
通过数值计算方法，观察离心风机蜗壳内部的流动情况，通过收缩蜗壳180°~360°之间的型线，改进后的离心风机出口静压，出口全压和风机效率都有所提高。
Beena D. Baloni等采用实验方法，对具有相同叶轮，防腐离心风机蜗壳采用等环量法与等平均速度法成型的离心风机内部流动特性进行了研究，结果表明采用等平均速度法成型的蜗壳内部气流的速度梯度与压力梯度都小于采用等环量法成型的蜗壳，内部流动情况更优。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。
防腐离心风机应用广泛，但由于其叶片结构复杂、叶道较长导致其内部流动损失较大，效率较低。复杂的叶片结构导致其加工工艺复杂，在批量生产时叶片模具制造的成本较大，一般企业都只单件生产甚至不生产，导致产品的供不应求。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。因此本文采用数值计算得方法，找到防腐离心风机内部流动损失的根源，改善风机内部的流动特性，提高风机的综合性能。
根据以上分析，本文对斜槽式离心风机进行了改进设计，从改善风机内部流动特性出发，首先在原型机的基础上进行改进，而后根据风机的现代设计方法，以合作单位的性能指标为设计条件，完成风机的设计工作，具体的内容如下：
本文通过查阅大量离心风机优化设计的文献，深入理解了风机的不同结构参数对风机内部流动特性的影响，并采用数值计算方法
(CFD)对风机原型机进行了数值模拟，通过观察风机不同截面处的等值线图和流线图，对风机的内部流动特性进行了分析，为离心风机的改进提供思路。工作人员进行了技术探讨，确定了防腐离心风机、脱硫增压风机的风量、风压及系统抗延长性能。以提高防腐离心风机的效率和增大其全压为改进目标，对风机的短叶片长度、增大风机叶轮的旋转直径和改变风机蜗壳蜗舌与叶轮的间隙，对风机性能的影响进行了研究。
在防腐离心风机样机的基础上，只增加了风机叶轮的旋转直径。因此，改进后的风扇与样机的几何相似性不满足风扇相似性原理的条件。因此，通过改进后的数值计算分析了改进效果。第二种改进方案的基本思想是在风机外壳不变的情况下，增加风机叶轮的旋转直径。风机的压力值，效率基本不变，增大蜗壳舌与风机叶轮之间的间隙，可使风机总压值提高到4711pa，效率提高2。风机叶轮的具体改进方法在保持叶片出口安装角度不变的前提下，风机叶轮的旋转直径分别由480 mm增加到490 mm和500 mm。通过对改进后的防腐离心风机的数值计算，在第二种改进方案中通过增加叶轮的旋转直径来提高风机的总压。当叶轮旋转直径增加到490m时，改进后的风机总压力增加到4765pa，相应的风机运行力矩增加到4.65n.m，风机效率基本不变。当叶轮旋转直径增加到500m时，风机总压力增加到4835pa，但风机扭矩相应增大，风机效率降低。防腐离心风机样机蜗舌流线图表明，当气体流经样机蜗舌位置时，大量气体通过蜗舌与叶轮之间的间隙T流回蜗壳
