中压离心风机广泛应用于冶金、化工、钢铁、水泥等重工业。通过实验和数值模拟研究了中压离心风机的流场,这是研究离心风机内部流动的两种主要方法。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
中压离心风机
中压离心风机广泛应用于冶金、化工、钢铁、水泥等重工业。通过实验和数值模拟研究了中压离心风机的流场,这是研究离心风机内部流动的两种主要方法。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。通过对中压离心风机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。为了提高风机出口压力、风机输出、满足机组满负荷要求和取消增压风机运行,设计了数计算、中压离心风机选型、风机电机基础校核、风机改造后流场计算、电机参数选择等。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,中压离心风机采用FW-H模型计算了设计风机的气动噪声,远场噪声值为58dB。


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。结果表明,采用数值计算方法可以简单、准确地得到给定子午线分布的叶轮子午线轮廓。中压离心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
中压离心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。(4)通过中压离心风机性能试验报告和实际运行,引风机改造能满足运行要求,节电效果明显。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。





实际上,中压离心风机相同部件的各类丢失中,甚至不同部件的丢失之间都是彼此相关,彼此影响的。经过考虑各部件丢失之间的相关联系,并以很多的实验资料和现代计算方法为基础,得到了具有理论根据和实际使用价值的风机及丢失模型。在斜槽离心风机样机的基础上,提出了三种改进方案:向内延长风机短叶片可减少短叶片吸力面分离,提高风机效率2。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。这些空隙都将引起风机的走漏丢失,走漏丢失一般包含外走漏与内走漏两种。一般情况下,称蜗壳与转轴之间的走漏为外走漏,但由于外走漏的值比较小,一般忽略不计。
气体流经中压离心风机叶轮前盘与集流器之间的走漏形成循环活动,