19800流量焦炉煤气离心鼓风机的数值模拟与优化研究
发布时间：2020-12-18 16:05
离心风机的主要部件有集流器、蜗壳、叶轮,其形状、结构对流体在其通道内的流动特性有直接影响,从而严重影响风机整体性能,决定风机的优劣。随着近年来计算机软硬件的发展及其辅助设计思想的成熟,三维粘性计算流体动力学软件越来越多的被应用于流体机械的检验和设计过程。对离心风机进行参数化虚拟设计,应用三维粘性计算流体动力学软件对其内部流动进行细致模拟、分析,考察、分析其内部流动的特性特点及决定因素,改善这些参数从而提高风机的性能已经成为风机设计研究的主要方法。本文对19800流量焦炉煤气离心鼓风机进行了理论分析和数值研究。首先通过理论方法进行参数化设计,然后利用Pro/E进行几何建模,并应用CFD软件FLUENT对这一离心风机进行数值计算,结论如下：(1)分析数值计算结果发现,叶轮出口处涡流比较严重,对风机流场影响比较严重,应对其进行改进。(2)利用二次插值法以效率为目标对叶轮叶片出口角和叶片数进行了优化,优化结论显示,叶片出口角应该由60°改为58°,其效率可提高1.1628%。(3)以优化后参数再次建立模型并进行数值计算,并对优化前后风机的流场特性参数进行了对比,结果和优化结论吻合,说明本文研究...
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
集流器f装配
格机分解图图3一1风机实体部件及榷机装配示意图3.3网格理论及网格实体生成近年来，一计算流体动力学在求解内维尔一斯托克斯方程中取得了很大进步，月-日还有很多研究人员在这一领域继续探索。计算流体动力学是包括计算机科学、流体理论、应用数学、数值公}·算等众多学科的交又和融合，’臼均发展不仪依赖于这些学科的发展，而且更加直接的依赖于网格生成技术和数值计算方法的发展‘如{、在计算流体动力学中，网格其实就是分布于流场中的离散r从在某种规律卜的集合，1{]J网格生成就是分布这些网格节点的过程。二十世纪七曰卜代，’fll()IT}I〕、(川、st。g。r先后采用求解椭圆型方程方法生成贴体网格，开创了网格‘}二成技术的先河。}’〔到八一!一年代，囚为网格生成技术相对于计算格式和方法的滞后，各国计豹.流体和工业界刁‘开始把研究的重点转移到网格生成技术上来。到了九1‘年代
西安建筑科技大学硕士论文(3)进气室为规则几何形状，且其对离心风机的影响相对不是很大，可采用六面体和楔形的混合非结构化网格。总数约为4万，具体如图3一4所示图3一4进气室网格图(4)集流器是连接进气室与叶轮的部件，它的好坏直接影响叶轮进气的均匀和方向，所以也采用四面体的非结构混合网格。因为考虑到计算机配置、收敛性等计算时间问题，网格间距同样应稍大于计卜轮。网格总数约为3.5万，具体如图3一5所示图3一5集流器网格图风机整体网格总数为110万，整机网格所图3一6所示
【参考文献】：
期刊论文
[1]可控减速法设计离心风机两元叶片的研究[J]. 李景银,牛子宁,梁亚勋. 西安交通大学学报. 2009(09)
[2]带分流叶片离心叶轮非定常流场的实验研究[J]. 姜华,宫武旗,张炜,席光. 西安交通大学学报. 2009(09)
[3]高速离心风机叶片扩压器前缘倾角对其性能影响的实验研究[J]. 张伟,宫武旗,樊孝华,席光. 工程热物理学报. 2009(08)
[4]基于有限体积法的G4-73型离心风机三维流场数值模拟[J]. 王松岭,张磊,杨阳,吴正人. 华北电力大学学报(自然科学版). 2009(04)
[5]离心风机蜗壳内部流动研究[J]. 吕峰,牛子宁,李景银. 流体机械. 2009(06)
[6]前向离心风机蜗壳出口结构的数值优化[J]. 刘晓良,袁民建,毛义军,祁大同. 西安交通大学学报. 2009(05)
[7]离心风机蜗壳内加装旋涡破碎装置的实验研究[J]. 张磊,王松岭,吴正人,骞宏伟. 中国电机工程学报. 2009(11)
[8]离心风机内气固两相流的数值模拟[J]. 胡桂荣,李意民,贾晓娜. 煤矿机械. 2008(03)
[9]离心风机内部流场模拟[J]. 邵卫,李意民,贾利红. 矿山机械. 2006(12)
[10]后盖板倾角对离心式风机磨损影响的试验研究[J]. 朱宏磊,李意民,孙更生,贾利红. 矿山机械. 2005(12)
本文编号：2924277
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
集流器f装配
格机分解图图3一1风机实体部件及榷机装配示意图3.3网格理论及网格实体生成近年来，一计算流体动力学在求解内维尔一斯托克斯方程中取得了很大进步，月-日还有很多研究人员在这一领域继续探索。计算流体动力学是包括计算机科学、流体理论、应用数学、数值公}·算等众多学科的交又和融合，’臼均发展不仪依赖于这些学科的发展，而且更加直接的依赖于网格生成技术和数值计算方法的发展‘如{、在计算流体动力学中，网格其实就是分布于流场中的离散r从在某种规律卜的集合，1{]J网格生成就是分布这些网格节点的过程。二十世纪七曰卜代，’fll()IT}I〕、(川、st。g。r先后采用求解椭圆型方程方法生成贴体网格，开创了网格‘}二成技术的先河。}’〔到八一!一年代，囚为网格生成技术相对于计算格式和方法的滞后，各国计豹.流体和工业界刁‘开始把研究的重点转移到网格生成技术上来。到了九1‘年代
西安建筑科技大学硕士论文(3)进气室为规则几何形状，且其对离心风机的影响相对不是很大，可采用六面体和楔形的混合非结构化网格。总数约为4万，具体如图3一4所示图3一4进气室网格图(4)集流器是连接进气室与叶轮的部件，它的好坏直接影响叶轮进气的均匀和方向，所以也采用四面体的非结构混合网格。因为考虑到计算机配置、收敛性等计算时间问题，网格间距同样应稍大于计卜轮。网格总数约为3.5万，具体如图3一5所示图3一5集流器网格图风机整体网格总数为110万，整机网格所图3一6所示
【参考文献】：
期刊论文
[1]可控减速法设计离心风机两元叶片的研究[J]. 李景银,牛子宁,梁亚勋. 西安交通大学学报. 2009(09)
[2]带分流叶片离心叶轮非定常流场的实验研究[J]. 姜华,宫武旗,张炜,席光. 西安交通大学学报. 2009(09)
[3]高速离心风机叶片扩压器前缘倾角对其性能影响的实验研究[J]. 张伟,宫武旗,樊孝华,席光. 工程热物理学报. 2009(08)
[4]基于有限体积法的G4-73型离心风机三维流场数值模拟[J]. 王松岭,张磊,杨阳,吴正人. 华北电力大学学报(自然科学版). 2009(04)
[5]离心风机蜗壳内部流动研究[J]. 吕峰,牛子宁,李景银. 流体机械. 2009(06)
[6]前向离心风机蜗壳出口结构的数值优化[J]. 刘晓良,袁民建,毛义军,祁大同. 西安交通大学学报. 2009(05)
[7]离心风机蜗壳内加装旋涡破碎装置的实验研究[J]. 张磊,王松岭,吴正人,骞宏伟. 中国电机工程学报. 2009(11)
[8]离心风机内气固两相流的数值模拟[J]. 胡桂荣,李意民,贾晓娜. 煤矿机械. 2008(03)
[9]离心风机内部流场模拟[J]. 邵卫,李意民,贾利红. 矿山机械. 2006(12)
[10]后盖板倾角对离心式风机磨损影响的试验研究[J]. 朱宏磊,李意民,孙更生,贾利红. 矿山机械. 2005(12)
本文编号：2924277
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