本文采用N-S方程和SSTK-U湍流模型计算了防爆除尘风机在不同工况下的稳态，并根据公式计算了设计工况下离心风机的压力、轴功率和效率。在得到风机性能参数的数值结果后，将不同工况下数值结果的误差值与样机原始测量结果进行了比较。在完成防爆除尘风机三维模型的建立、计算域的离散化（网格化）和边界条件的定义后，将防爆除尘风机原型的不同工况进行了数值计算，并将其浇注
防爆除尘风机
本文采用N-S方程和SSTK-U湍流模型计算了防爆除尘风机在不同工况下的稳态，并根据公式计算了设计工况下离心风机的压力、轴功率和效率。在得到风机性能参数的数值结果后，将不同工况下数值结果的误差值与样机原始测量结果进行了比较。在完成防爆除尘风机三维模型的建立、计算域的离散化（网格化）和边界条件的定义后，将防爆除尘风机原型的不同工况进行了数值计算，并将其浇注到ANSYS Fluent。增大前向离心风机叶片的出口安装角，不仅可以提高风机的总压，而且可以增加噪声，降低风机的效率。风机数值计算和测量的效率特性曲线表明，斜槽离心风机的设计流量为0.17kg/s，在设计工况下，风机的计算效率为48.1%。斜槽离心风机偏离设计工况时，小流量工况下效率急剧下降，大流量工况下效率变化缓慢，但效率仅为47%。斜槽离心风机的压力特性曲线表明，离心风机的总压力没有单调变化，但随着风机流量的增加，斜槽离心风机的总压力减小。非单调压力特性曲线表明，离心风机阻力变化较大时，风机风量变化较大，风机稳定工作面积较小。
防爆除尘风机采用不等边元法绘制蜗壳外形。首先确定了小正方形在绘图中心的边长，确定了蜗壳的绘图半径；绘制的蜗壳外形如图4.6所示。气体流经防爆除尘风机叶轮前盘与集流器之间的走漏形成循环活动，白白消耗掉叶轮的能量。以小正方形边长分别为蜗壳开口A的0.15、0.133、0.1167和0.1倍，根据公式确定防爆除尘风机蜗壳轮廓各部分的拉深半径，拉深后即可建立风机的三维模型。风机集尘器的设计是一种气体叶轮导向装置，防爆除尘风机集尘器的几何形状和集尘器的安装位置对风机的性能都有影响，影响很大。
集电极的基本类型有圆柱形、圆锥形、圆形和圆锥形。圆柱形集尘器具有较大的流量损失和将气流导入叶轮的能力差，但易于处理。锥形集热器具有较大的流量损失和将流量导入叶轮的能力差。防爆除尘风机性能预测控制和运行优化是建立在准确的性能预测模型基础上的，因此建立准确的风机性能预测模型具有十分重要的意义。防爆除尘风机的圆弧集尘器具有相对较小的流量损失和更好的引导气流进入叶轮的能力。圆弧集热器引导气流进入叶轮后，涡流面积比锥形集热器小得多，减少了风机内部的流动损失。从而提高了带圆弧集热器的风机的效率和全压系数。锥弧集热器在现代风机中得到了广泛的应用。
防爆除尘风机的设计方法，对所设计风机的稳态计算结果进行了分析。在离心风机设计完成后，根据具体设计参数建立了离心风机的三维模型。第三章采用样机的数值计算方法，对设计工况下的风机进行了计算。其叶轮滚动所发生的离心力为离心风机压强升的首要来历，而且在叶轮内部由离心力发生的压强升要远远大于气体相对速度改动而发生的压强升，而且选用增大风机的叶轮宽度增大风机流量的办法，往往导致风机的功率下降，因而离心风机一般适用于高压、小流量的场合。原型风机和斜槽风机的比转速分别为13.89和11.08。根据不同的比转速，可对风机进行分类。可以看出，所设计的风机和原型风机属于不同的系列，但在全压、效率等方面都有所提高。可以证明第四节风机的设计方法是正确合理的。通过对设计防爆除尘风机的数值计算参数与风机初始设计值的比较，可以看出设计风机的总压值高于设计目标，效率为68%，效率比原型风机高19.9%，总压值由4626提高到4626。PA至5257PA，均满足合作单位的性能要求。
可以看出，防爆除尘风机样机长、短叶片的吸力面不仅产生分离现象，而且产生两个涡，设计工况下设计风机长、短叶片的吸力面存在一些分离现象，但没有明显的分离现象。改造后，对两台防爆除尘风机进行性能评价试验，包括全负荷风机数据试验、改造前后数据试验和风机较大出力试验数据，如下所示。产生了漩涡。通过比较两种方法的流线图可以看出，所设计的风机的整体流动性能得到了很大的提高，设计的防爆除尘风机的效率得到了很大的提高。
设计风机的瞬态计算
为了后期计算风机内部的气动噪声，本文对离心风机内部流场采用瞬态的计算方法进行了数值计算。下面详细介绍风机的瞬态计算过程。
防爆除尘风机瞬态计算收敛性判断
瞬态计算过程中，每一个时间步内相当于计算一个稳态过程。因此在每一个时间步内都需要保证计算达到收敛。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。瞬态计算过程中存在内迭代的概念，内迭代与稳态求解的的迭代具有相同的原理。内迭代次数可以在模型树节点Run Calculation面板通过参数Max Iteration/Time Step来设置。
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