基于三维数值模拟的后向离心通风机叶片叶型研究
本文关键词:基于三维数值模拟的后向离心通风机叶片叶型研究 出处:《浙江理工大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
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【摘要】:作为提供气体动力的重要设备,在国民经济中,离心通风机在钢铁、能源、电力、煤矿、化工等众多专业领域中被广泛应用。但由于受国内研发水平、制造工艺等多种因素的影响,现行离心通风机的工作效率并不高。近年来,人们已经逐步意识到提高能源的利用率对于经济社会的可持续发展至关重要。因此,从节约资源的角度来说,设计一款运行效率较高的离心通风机显得极为重要。为了研究如何提高离心通风机的运行效率,本文研究使用的风机是合作单位提供的4-79-7C型离心通风机,主要采用计算软件来对该型通风机的流场进行模拟计算,通过分析原始通风机的流场情况,来对离心通风机的叶片进行改进与设计。本论文的主要研究内容有以下的三个部分:(1)使用计算模拟软件对4-79-7C型离心通风机的运行工况进行计算,并研究了不同叶片出口边角度这一参数,分析其对该型离心通风机性能的影响。研究结果显示,当叶片进口边的角度为6°的时候,此时的离心通风机的模型相比于原模型在额定工况附近的静压效率得到了提高;同时发现,越靠近风机轮盖处的截面,气体流动的损失越大,为后续对该通风机叶片的优化改进提供了前期基础。(2)根据该型离心通风机内部流动的特点,在不改变叶轮宽度和叶轮高度的情况下,分别采用速度分布法和载荷分布法这两种方法来对该型离心通风机的叶片进行重新设计,然后分析对比原风机与采用两种方法设计的叶片的风机的性能。结果发现,采用这两种方法设计的风机的总压与效率与原模型相比都有了显著的提高,而且采用速度分布法设计的叶片的效果更好。(3)根据前两部分的研究基础与研究结论,将第二部分使用速度分布法设计的风机模型进一步优化,对叶轮轮盖处气流流动不合理的地方提出进一步改善的方法。主要对轮盖侧的叶片型线重新设计,设计获得了三元扭曲形状的叶片,并通过三维数值模拟软件计算优化后模型的运行工况,来验证其性能的提高。
[Abstract]:As an important equipment to provide gas power, centrifugal fans are widely used in many professional fields such as steel, energy, electricity, coal mine, chemical industry and so on in the national economy, but due to the level of domestic R & D. Due to the influence of manufacturing process and other factors, the efficiency of centrifugal fan is not high. In recent years, people have gradually realized that improving energy efficiency is very important to the sustainable development of economic society. From the point of view of saving resources, it is very important to design a centrifugal fan with high operating efficiency. In order to study how to improve the operation efficiency of centrifugal fan. The fan studied and used in this paper is 4-79-7C centrifugal ventilator provided by cooperative unit. The flow field of this type fan is simulated and calculated by computer software. The flow field of the original fan is analyzed. To improve and design the blade of centrifugal fan. The operating conditions of 4-79-7C centrifugal fan are calculated by using the computer simulation software. The influence of different angle of blade outlet edge on the performance of centrifugal fan is analyzed. The results show that when the angle of blade inlet edge is 6 掳. Compared with the original model, the static pressure efficiency of the centrifugal fan is improved. At the same time, it is found that the closer the cross-section of the fan wheel cover, the greater the loss of gas flow, which provides a preliminary foundation for further optimization and improvement of the fan blade. (2) according to the characteristics of internal flow of this type centrifugal fan. Without changing the width and height of the impeller, the speed distribution method and the load distribution method are used to redesign the blade of the centrifugal fan. The results show that the total pressure and efficiency of the blower designed by the two methods are significantly improved compared with the original model. And the blade designed by velocity distribution method has better effect. According to the research foundation and conclusion of the first two parts, the fan model designed by the velocity distribution method in the second part is further optimized. The method of further improvement is put forward for the unreasonable air flow in the impeller cover. The blade profile of the cover side of the impeller is redesigned and the three dimensional twisted blade is designed. The improved performance of the model is verified by calculating the operating conditions of the optimized model by the three dimensional numerical simulation software.
【学位授予单位】:浙江理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TH432
【参考文献】
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,本文编号:1420260
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