9-26型离心风机压力特性的CFD数值模拟计算及叶片型线分析研究

发布时间：2020-04-07 15:36

【摘要】：离心风机是一种重要的流体机械,已广泛应用于各种工业生产领域,在国民经济和日常生活中占有极其重要地位,与此同时,离心风机也是一个巨大的能源消费者,因此研究离心风机并对其进行优化改进,提高风机性能,对于节约能源和减少排放具有重要意义。本文将通过数值模拟仿真的方法对9-26-10D型离心风机的气动性能进行分析研究,找到风机的最佳工况点,并以提高其工作效率为目的对原始风机叶片型线进行优化设计研究,主要做了以下几个方面的研究工作:本文主要以9-26-10D型离心风机为研究对象,介绍了离心风机的结构及工作原理,确定网格划分方法及数值模拟仿真方法。利用CAD软件进行建模,采用Ansys Workbench Meshing软件划分网格,使用FLUENT 17.0软件对离心风机在若干工况下进行数值模拟计算,找到风机的最佳工况点为风量Q=19000 m~3/h附近并分析该工况点下的风机内部流场静压、全压、绝对速度分布情况,较全面的了解离心风机流量的改变对其性能参数的影响,并为风机叶片型线的优化研究提供参考。在掌握合理的数值模拟方法基础上,首先针对原始风机,提出五种风机叶片型线的设计方法,对不同叶片型线的风机重新建立模型、网格划分和数值模拟仿真,根据各风机模型的数值模拟结果绘制出其压力特性曲线,比较分析得到较优的设计方法;然后针对此设计方法细化区间进行深化研究,通过数值模拟方法探究不同叶片型线风机性能参数的变化规律;最终找到有效的优化区间并确定优化方案,优化后风机最高工作效率由79.51%提高至82.38%。
【图文】：

引言离心风机是叶轮机械中的一种，被广泛应用与通风换气领域中，离心风机的主要结构和部件、工作原理、设计方法、主要特性参损失进行简要的介绍。 离心风机的结构及主要部件离心风机主要构成材料是钢板，结构相对来说比较简单、工业生为方便，连接方式基本采用为焊接。离心风机主要由叶轮、蜗壳件、支撑部件和传动部件等组成，图 2-1 是离心风机结构简图。由轴盘、后盘、前盘三个部分与叶片相焊接而构成；传动部件是轴承；支撑部件是指轴承座和底座；

14(c)弧形前盘叶轮 (d)双侧进气前盘叶轮图 2-2 叶轮结构形式示意图平前盘，优点在与其结构简单、工业制造方便，但平前盘气体的流动产生影响；)为锥形前盘和弧形前盘叶轮，其制造工艺相对于平前盘其气动性能和强度都比平前盘更好，，本文的研究对象 9叶轮就是(c)型叶轮；
【学位授予单位】：武汉工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH432

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本文编号：2618079