针对6-51风机具体实例,本文采用结构化网格进行数值模拟,并利用Autogrid软件提供的H型网格自动生成功能生成进水口和叶轮的终网格。6-51风机其他部分的网格生成是通过先划分区域,然后手动划分网格来完成的。边界及初始条件1)集热器入口设为入口边界,叶轮出口设为出口边界,叶轮前盘、后盘和叶片的实体壁设为实体壁,转轮边界面与下一周期转轮边界面之间的连接设
6-51风机

针对6-51风机具体实例,本文采用结构化网格进行数值模拟,并利用Autogrid软件提供的H型网格自动生成功能生成进水口和叶轮的终网格。6-51风机其他部分的网格生成是通过先划分区域,然后手动划分网格来完成的。边界及初始条件1)集热器入口设为入口边界,叶轮出口设为出口边界,叶轮前盘、后盘和叶片的实体壁设为实体壁,转轮边界面与下一周期转轮边界面之间的连接设为PE。三元匹配连接,循环数设为12。设定6-51风机初始静压P=1.01325*105pa,初始温度t=293K,轴向入口速度=18m/s,所有旋转壁(如前盘、后盘、叶轮叶片等)的输入速度n=1450r/min,其他非旋转壁(如蜗壳)的输入速度为零。由于流道内轴流分布不均匀,叶轮前后盘不一致,为便于比较分析,沿叶轮圆周做了A、B两段。叶轮通道内的速度和压力分布用云图和矢量图表示。给出了开槽角度对风机性能的影响。给出了叶片开槽角度对风机总压和效率的影响结果。叶片开槽使风机的总压和效率增加,但总压明显增加,效率增加不大。其中,方案7的压力和效率增加较大,总压增加3.87%,效率增加0.15%。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ANSYSFluent。

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。近年来,随着人工智能算法的发展,数据驱动建模方法逐渐应用于风机性能预测。
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。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。复杂的叶片结构导致其加工工艺复杂,在批量生产时叶片模具制造的成本较大,一般企业都只单件生产甚至不生产,导致产品的供不应求。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。


这些方法往往需要复杂的数学计算和重复的实验设计,建模周期长,成本高,存在风机历史运行数据使用不足,造成信息资源浪费等问题。近年来,随着人工智能算法的发展,数据驱动建模方法逐渐应用于风机性能预测。基于6-51风机的历史运行数据,提出了一种基于模糊RBF神经网络的离心风机建模方法。该方法取得了一定的效果。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。.大型离心风机性能预测方法,采用LSSVM算法和6-51风机历史运行数据建立性能预测模型,6-51风机采用LHS方法保证建模数据在建模区间内均匀分布,提高模型的通用性。离心风机的数据采集是建立离心风机模型的基础,因此有必要设计实验来采集必要的离心风机模型数据。影响离心风机性能的输入变量很多,忽略了二次变量的影响。在原风机电机不变的情况下,风机叶轮直径由2557mm增加到2624mm,叶片类型发生变化。影响离心风机性能的主要变量是进口压力、进口温度、进口流量和转速。选择出口压力作为衡量离心风机性能的指标。为了提高模型的通用性,避免局部建模,采集的训练和测试数据应均匀分布在风机的整个运行范围内。lhs采用分层采样,将采样间隔均匀划分为若干等分,并在每个部分随机采集数据,保证了数据分布的均匀性,避免了数据过度集中。

除了数值模拟和实验测量外,传统的多翼离心风机的性能改进主要集中在多翼离心风机的结构优化设计上,取得了较好的效果。王斗提出了双圆弧叶片的设计方法,解决了6-51风机单圆弧叶片普遍存在的进口负荷大、空分严重的问题。毛泉友采用分段设计法,叶片沿叶片高度方向设计成梯形和矩形截面。通过数值研究发现,分段设计的风机效率比原型风机提高了3