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目前高速离心鼓风机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。每个湍流模型都有其各自的优缺点。对于直接数值模拟方法，其优点是可以在不引入经验模型假设的情况下模拟流场中各尺寸的湍流波动，因此被称为精准的湍流波动。精细计算高速离心鼓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。它通常需要较大的内存和
高速离心鼓风机










目前高速离心鼓风机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。每个湍流模型都有其各自的优缺点。对于直接数值模拟方法，其优点是可以在不引入经验模型假设的情况下模拟流场中各尺寸的湍流波动，因此被称为精准的湍流波动。精细计算高速离心鼓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。它通常需要较大的内存和的CPU，因此在实际工程中很难应用。雷诺时间平均法是工程中常用的数值模拟方法。高速离心鼓风机通过引入雷诺应力的封闭方程，可以求解时间平均雷诺方程。其优点是避免了直接数值模拟计算量过大的问题，但这些经验模型只适用于有限的环境。直接数值模拟（DNS）是瞬时湍流控制方程的直接解。DNS的较大优点是它不需要对湍流进行任何简化或近似。理论上，可以得到相对准确的结果。然而，直接高速离心鼓风机数值模拟所需的网格节点数量巨大，计算量大。目前，只有一些简单的流动机理可以研究，如室内空气流动、静水中的气泡上升、颗粒与筒体在流动过程中的碰撞磨损等。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。













稳态解常被用作瞬态分析解的初始值。高速离心鼓风机采用数值计算方法对锯齿后缘离心风机的气动噪声进行了数值研究。在数值计算过程中，采用SSTK-U湍流模型进行稳态数值计算，稳态结果作为瞬态计算的初始值。对风机的流场和噪声进行了计算、分析和研究。利用CFX商用软件对燃气轮机轮缘密封进行了稳态和瞬态数值研究。结果表明，高速离心鼓风机考虑静、动叶相互作用和静叶非定常尾迹等实际流动特性，用瞬态计算方法得到的静盘密封效率稳态计算得到的静盘密封效率。然而，瞬态计算结果更为准确。对液力变矩器的流场进行了瞬态计算，准确预测了液力变矩器内的实际流量。通过与实验数据的比较，发现误差很小，证明了瞬态计算方法对液力变矩器流场分析的正确性和有效性。高速离心鼓风机采用稳态和瞬态计算方法对离心风机进行了计算。在瞬态计算中，稳态计算结果作为瞬态计算的初始值。在瞬态计算结果稳定后，计算出设计风机的噪声值。建立高速离心鼓风机性能预测模型的主要方法有三种：（1）应用数学、流体力学和流场理论建立离心风机模型，预测离心风机的性能。















采用本文所述的设计方法，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。给出了高速离心鼓风机样机设计的数值计算参数表。根据计算数据和公式，设计高速离心鼓风机和斜槽风机的比转速分别为13.89和11.08。根据风机按不同比转速分类的原则，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、效率等方面性能有所提高。明朝第四章扇子的设计方法是正确合理的。通过对设计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。（2）改造前后数据试验：风机改造后，锅炉正常运行1小时，运行参数稳定。










离心风机的瞬态计算方法采用第二章所述的稳态计算方法。计算结果收敛后，将收敛结果作为瞬态计算的初始值。湍流模型仍然是sstk_uuu。采用隐式分离法求解离散方程。高速离心鼓风机的压力修正采用简单算法进行。对流项采用二阶迎风格式离散，扩散项采用二阶中心格式离散，时间项采用二阶隐式格式离散。时间步长由公式确定。离心风机空气动力噪声的计算离心风机运行时产生的噪声主要包括机械噪声、电磁噪声和空气动力噪声。离心风机的内部是复杂的三维非定常涡噪声。复杂流场结构与气动噪声的相关性是气动噪声研究中的一个难题。将原型风机的计算结果与原始测量数据进行了比较，详细分析了SSTK-U湍流模型计算结果的准确性，即离心风机的数值计算。

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