高压离心式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。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%。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、的风机或模型的
高压离心式风机
高压离心式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。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%。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、的风机或模型的情况下，可以根据高压离心式风机相似原理制作模型，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，本文通过改变高压离心式风机叶轮的结构参数和数值计算方法，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。
高压离心式风机的设计方法，对所设计风机的稳态计算结果进行了分析。这些空隙都将引起风机的走漏丢失，走漏丢失一般包含外走漏与内走漏两种。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。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。通过对设计高压离心式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，高压离心式风机样机长、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。精细计算高压离心式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。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，设计的高压离心式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。
高压离心式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。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。高压离心式风机采用改进的等边基元法绘制离心风机的蜗壳型线，通过数值计算与实验研究，结果表明采用改进的等边基元法绘制蜗壳型线，不仅可以提高离心风机的效率，还可以降低风机的噪声。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。
高压离心式风机基于LSSVM算法建立了矿井离心风机性能预测模型。采用LHS方法对矿用离心风机进行了实验数据采集，进一步降低了建模成本，提高了建模精度。通过实例验证了该方法的有效性。然而，在实际生产中也有许多类似的离心风机。尽管它们的大小、结构和速度不同，但它们遵循相似的机制。因此，如何利用现有的相似离心风机数据建立现有的离心风机模型成为下一个研究方向。根据天蝎科鱼类的运动姿态和涡流特性，设计了一种高压离心式风机叶片，用于模拟鱼类的弯曲姿态。高压离心式风机采用数值模拟的方法，研究了传统的单圆弧原型叶片和鱼状叶片对多翼离心风机气动性能和噪声的影响。蜗壳的各几何参数对风机内部流动的影响并不是独立的，它们之间既相互关联，又相互影响，因此，在确定这些几何参数时要进行考虑。通过可视化分析，发现在鱼状叶片的过流过程中，涡流强度明显小于原型风机，流场分布更加均匀。鱼状叶片的使用有效地减小了风机蜗壳舌处的压力波动，削弱了叶片与蜗壳舌间的非定常相互作用。风机气动噪声计算分析结果表明，单弧原型叶片的风机噪声频率分布在中低频段，高压离心式风机鱼形叶片的风机噪声频率主要分布在中频段，说明高压离心式风机噪声频率分布规律和噪声特性两个风扇的启动路径不同。数值计算结果表明，鱼状叶片多叶离心风机的气动性能有了明显的改善，风量增加了12.5%，效率提高了5.65%，测点平均噪声降低了2.78db。
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