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。为了保证离心风机工作的可靠性,风机的前盖与集流器之间和蜗壳与转轴之间,都要保持必定的空隙。其间叶片式风机首要有离心式、混流式、轴流式和横流式四种,其间使用醉广泛的即为离心式风机。6-51风机叶轮中的气体流面简直与叶轮的滚动轴面笔直。其叶轮滚动所发生的离心力为
6-51风机

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。为了保证离心风机工作的可靠性,风机的前盖与集流器之间和蜗壳与转轴之间,都要保持必定的空隙。其间叶片式风机首要有离心式、混流式、轴流式和横流式四种,其间使用醉广泛的即为离心式风机。6-51风机叶轮中的气体流面简直与叶轮的滚动轴面笔直。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。下面临其功能参数、结构特色和内部丢失等进行具体介绍。
离心风机的压力
6-51风机的静压和全压静压sp为气体对平行于气流的物体外表效果的压力,它一般是经过笔直于物体外表的孔来进行丈量。
通风机的功能曲线通风机的全压t FP、功率P、功率η等功能参数随通风机的流量Q改变的联系曲线,称为通风机的功能曲线。其间叶片式风机首要有离心式、混流式、轴流式和横流式四种,其间使用醉广泛的即为离心式风机。依据通风机的功能曲线,不只能够查验计算参数与实测参数之间的共同程度,还能够断定通风机的适应性。例如当通风机的功率特性曲线较平整时,此刻风机的搞效区较大,在变工况时通风机仍能够在搞效的工况点小作业,此刻能够认为该风机的适应性较好。


本文采用N-S方程和SSTK-U湍流模型计算了6-51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。通过观察风机不同截面的等值线和流线图,分析了风机的内部流动特性,为离心风机的改进提供了思路。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6-51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6-51风机原型的不同工况进行了数值计算,并将其浇注到ANSYS Fluent。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。

可以看出,6-51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。产生了美国漩涡。为了降低设计风机的噪声值,提高风机的效率,选用叶片出口安装角2aβ为120度。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。风机的瞬态计算过程如下所述。瞬态计算的收敛性判断。在6-51风机瞬态计算过程中,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。6-51风机采用公式计算时间步长。设置原则是风机转子每转一次。


一台带有循环通道和扩散器的后向6-51风机的噪声值。利用FW-H噪声计算模型和实验方法,得到了风机叶片和扩压器表面的表面力脉动和垂直速度。正常运行时,风机进口挡板开度为50%~55%,风机电流95~100A,满足机组满负荷运行要求。得到了噪声计算所需的数据