离心风机型号广泛应用于冶金、化工、钢铁、水泥等重工业。离心风机及内部三维流场的计算办法依据作业原理的不同风机能够分为容积式、叶片式和喷射式三种。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。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
离心风机型号
离心风机型号广泛应用于冶金、化工、钢铁、水泥等重工业。离心风机及内部三维流场的计算办法依据作业原理的不同风机能够分为容积式、叶片式和喷射式三种。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。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。通过对离心风机型号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。锅炉满负荷运行时,两台引风机进口挡板开度为/,离心风机型号电流为120/121A,增压风机运行电流为150A,风机无调整裕度,不能满足机组满负荷要求,负压力在t内调整。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。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,离心风机型号采用FW-H模型计算了设计风机的气动噪声,远场噪声值为58dB。

可以看出,离心风机型号样机长、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。产生了美国漩涡。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,设计的风机的效率得到了很大的提高。为了计算风机内部的气动噪声,采用瞬态计算方法对离心风机内部的流场进行了计算。然而,神经网络建模所需的数据量大,建模周期长,建模数据分布不优化,可能导致建模数据过度集中,容易陷入局部较优。风机的瞬态计算过程如下所述。瞬态计算的收敛性判断。在离心风机型号瞬态计算过程中,每一时间步都相当于一个稳态过程。因此,有必要保证计算在每个时间步的收敛性。瞬态计算过程中存在内迭代的概念,内迭代的原理与稳态解的原理相同。内部迭代次数可以通过模型树节点的运行计算面板中的参数maxIteration/timestep来设置。瞬态计算时间步长的确定是瞬态解的关键步骤。时间步长设置不当会导致一系列问题。如果时间步长太大,一个时间步长很难收敛和发散,时间分辨率太低。如果时间步长太小,迭代次数会增加,计算开销也会增加。因此,设定合理的时间步长是非常重要的。离心风机型号采用公式计算时间步长。设置原则是风机转子每转一次。

离心风机型号模型训练完成后,将测试数据应用到所建立的模型中,验证模型的有效性。如果所建立的离心风机型号模型满足建模的停止条件,则应用该模型。如果建立的模型不能满足建模的停止条件,则需要收集更多的数据进行模型训练。本文选取RBF核函数作为LSSVM的核函数。目前离心风机型号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。通过网格搜索方法得到核参数。煤矿主通风机采用离心风机。本文以离心风机为研究对象。采用LSSVM算法建立了风机性能预测模型,验证了该方法的有效性。离心风机型号模型培训和测试样本从现场分布式控制系统中获得。采用lhs法,从离心风机稳定运行区选取100组数据进行模型培训,选择50组试验数据进行模型验证,模型培训的停止条件为rmse<0.05。离心风机型号利用MATLAB实现了上述模型。图3显示了具有不同训练样本数的预测模型的RMSE。从图3可以看出,随着训练样本的增加,预测模型的RMSE值不断下降,终趋于稳定。当训练样本数为30时,模型满足训练停止条件。当模型满足停止条件时,即使使用30个训练样本,模型的预测值也与实际值进行比较。由图4可以看出,该模型能较好地预测离心风机的出力,预测值与实际数据吻合较好。
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