通过数值计算方法,观察离心风机蜗壳内部的流动情况,通过收缩蜗壳180°~360°之间的型线,改进后的离心风机出口静压,出口全压和风机效率都有所提高。
Beena D. Baloni等采用实验方法,对具有相同叶轮,除尘风机型号蜗壳采用等环量法与等平均速度法成型的离心风机内部流动特性进行了研究,结果表明采用等平均速度法成型的蜗壳内部气流的速度梯
除尘风机型号



通过数值计算方法,观察离心风机蜗壳内部的流动情况,通过收缩蜗壳180°~360°之间的型线,改进后的离心风机出口静压,出口全压和风机效率都有所提高。
Beena D. Baloni等采用实验方法,对具有相同叶轮,除尘风机型号蜗壳采用等环量法与等平均速度法成型的离心风机内部流动特性进行了研究,结果表明采用等平均速度法成型的蜗壳内部气流的速度梯度与压力梯度都小于采用等环量法成型的蜗壳,内部流动情况更优。气体流经除尘风机型号叶轮前盘与集流器之间的走漏形成循环活动,白白消耗掉叶轮的能量。
除尘风机型号应用广泛,但由于其叶片结构复杂、叶道较长导致其内部流动损失较大,效率较低。可以看出,通过减小除尘风机型号蜗壳舌片间隙,蜗壳舌片附近的低压涡在设计流量条件下消失,同时蜗壳内部气体再次减少。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。因此本文采用数值计算得方法,找到除尘风机型号内部流动损失的根源,改善风机内部的流动特性,提高风机的综合性能。
根据以上分析,本文对斜槽式离心风机进行了改进设计,从改善风机内部流动特性出发,首先在原型机的基础上进行改进,而后根据风机的现代设计方法,以合作单位的性能指标为设计条件,完成风机的设计工作,具体的内容如下:
本文通过查阅大量离心风机优化设计的文献,深入理解了风机的不同结构参数对风机内部流动特性的影响,并采用数值计算方法
(CFD)对风机原型机进行了数值模拟,通过观察风机不同截面处的等值线图和流线图,对风机的内部流动特性进行了分析,为离心风机的改进提供思路。同时,为了提高风机出口挡板的密封性,对风机出口挡板、进口挡板和执行机构进行更换,以提高风机的效率。以提高除尘风机型号的效率和增大其全压为改进目标,对风机的短叶片长度、增大风机叶轮的旋转直径和改变风机蜗壳蜗舌与叶轮的间隙,对风机性能的影响进行了研究。

当除尘风机型号改进后的方法不能达到预期效果时,采用现代风机设计理论完成风机的设计,详细介绍了风机各部件结构参数的选择原则。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。叶片成形方法是基于叶轮流道横截面积逐渐变化的原理。建立了风机叶片型线成形的数学模型。根据该数学模型,采用“双圆弧”拼接法完成了叶片型线的绘制。建立风机三维模型后,对网格进行划分,除尘风机型号采用N-S方程。结合SSTK-U湍流模型,对斜槽风机的原型风机、改进风机和设计风机进行了流量计算。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。湍流模型的选择提供了很好的参考。除尘风机型号的瞬态计算方法,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,利用FW-H模型对设计风机的气动噪声进行了计算。本文采用“风机三维建模-斜槽风机样机数值计算-样机内部流动特性分析-风机改进的确定和设计方案-噪声计算的瞬态法”的技术路线,完成了风机的改进和设计。斜槽风机。


通过对除尘风机型号不同方案的改进,得出如下结论:向内延长斜槽风机叶轮的短叶片,可以有效地减小风机所需的扭矩,提高风机在设计条件下的效率;延长斜槽风机叶轮的长叶片和短叶片,可以提高风机的效率。当叶轮旋转直径增加到500m时,风机总压力增加到4835pa,但风机扭矩相应增大,风机效率降低。外扩可以明显提高风机的总压,但随着总压的增大,风机所需的扭矩也随之增大。因此,风扇的效率几乎不变。减小斜槽离心风机样机蜗壳与叶轮的间隙,不仅可以提高风机的总压,而且可以降低风机所需的扭矩,提率2.1%。通过对除尘风机型号样机内部流动的分析,提出了三种不同的改进方案,每种方案都提高了风机的一定性能参数。
风机短叶片向内加长,提高风机效率;风机旋转直径增大,风机总压增大;蜗壳舌与风机叶轮间隙适当减小,风机总压和效率提高。除尘风机型号蜗壳优化设计方法的研究进展横截面面积的圆周变化、横截面形状、横截面的径向位置、蜗壳入口位置、蜗舌的结构是蜗壳的五个主要几何参数。证实了。但除尘风机型号仍采用复杂的曲面叶片结构,这不会改善风机加工工艺的复杂故障,