双吸式多翼离心风机动、静部件匹配性研究
发布时间：2021-07-17 18:40
多翼离心风机广泛应用于工业及家电产品中,随着生活品质的提高以及节能意识的增强,人们对离心风机的效率、噪声以及稳定运行区间提出了更高的要求。论文基于某型号双吸式多翼离心风机,结合数值模拟与试验测量,详细分析原型机在小流量、最高效率点、大流量三个工况下的内部流场,得出流场结构不合理信息。通过改变风机摆放方式、蜗壳与叶轮匹配关系,以及叶片的分布方式,达到改善叶轮进出口气流流动结构,进而改善风机的外特性及气动声学性能的目的。（1）固定尺寸下烟机箱体内多翼离心风机不同摆放位置的研究。对比左右进气以及前后进气两种摆放方式,以研究其对叶轮进口气流流动情况及整机性能的影响。当风机系统按左右进气方式摆放时,进气面上速度分布显示为前、后不均;按照前后进气方式摆放时,则体现为上、下不均。结果表明:采用左右进气且非电机侧靠近大进气箱为合理摆放方式。（2）在合理摆放方式的基础上,保持其它参数不变,进一步研究蜗壳与叶轮轴向匹配问题,以改善叶轮出口气流流动结构。分别改变蜗壳前端面与叶轮前盘间距、蜗壳后端面与叶轮后盘间距,并选取其中较好的方案进行组合从而确定蜗壳与叶轮合理的轴向相对位置,结果表明:蜗壳与叶轮前后盘间距...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
试验风机模型图
使用 ANSYS ICEM 对该模型进行网格划分，再利用 Fluent 软件将原型机的计算域进行数值计算从而得出原型机的模拟数据值，然后将该数据与试验数据进行比较，以此来保证模拟方法的可靠性，能够为多翼离心风机的优化设计提供合理的模拟方法；接着对模拟的结果进行后处理，并分析原风机的内流场特性，为优化其流场结构提供参考。3.1 风机模型、网格及边界设置3.1.1 风机模型计算模型为一双吸多翼离心风机，如图 3-1 是该类型风机的几何模型图，一般由叶轮、蜗壳、进气罩以及出口管路构成，表 3-1 为原型风机的几何参数，性能参数如表 3-2 所示。进气时气流从进气箱的下方进入，再从叶轮的前后端面进入风机内部。另外在小进气面（即短叶轮侧）装有电机，影响了风机的进气情况，从而使气体进入风机的方式主要通过大进气面（即长叶轮侧）实现进气。
表 3-1 原型风机几何参数结构参数 数值 参数 数值 0200mm 叶片进口角 163°叶片进口直径 1174mm 叶片出口角 2167°片出口直径 2230mm 叶片中心角 δ 105°叶轮宽度b 146mm r 14.4蜗壳宽度B 172mm 叶片数z 60表 3-2 原型风机性能参数参数 数值转速 n(r/min) 1200流量 Q（m3/min） 0.78~24.77全压 st（Pa） 235.71~295.42效率（%） 5.74~47.71噪声（dB） 61.8~70.4分
【参考文献】：
期刊论文
[1]进气箱对离心风机性能影响的研究[J]. 邵国建,陈帮,谢云川. 风机技术. 2018(01)
[2]偏心叶轮对多翼离心风机气动性能和噪声影响的数值研究[J]. 李烁,刘小民,秦志刚. 风机技术. 2017(01)
[3]叶片分布方式对微型风机气动噪声影响的数值研究[J]. 吴大转,赵飞,杨帅,李志峰,严鹏. 风机技术. 2015(02)
[4]XBF多翼离心风机的结构改进与试验研究[J]. 蔡涛,王渴,王军,付观井,唐秀文,李业. 风机技术. 2014(02)
[5]改变蜗壳安装位置提高多翼离心风机性能的试验研究与数值分析[J]. 方挺,杨昕,温选锋,赵忖,祁大同. 流体机械. 2013(09)
[6]改变叶轮与蜗壳相对安装位置对双吸多翼风机性能影响的试验研究[J]. 杨昕,陈望明,袁民建,温选锋,何明杰. 流体机械. 2011(07)
[7]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)
[8]前向离心风机吸声蜗壳降噪的试验研究[J]. 刘晓良,祁大同,刘天一,袁民建. 西安交通大学学报. 2009(03)
[9]改变蜗壳宽度对离心风机气动噪声影响的数值计算与试验研究[J]. 刘晓良,祁大同,马健峰,袁民建,邱长安. 西安交通大学学报. 2008(11)
[10]离心通风机蜗舌及出口流场的数值模拟分析[J]. 叶舟,王企鲲,郑胜. 风机技术. 2008(05)
博士论文
[1]离心风机多目标优化及旋转失速机理研究[D]. 张磊.华北电力大学（北京） 2011
硕士论文
[1]G4-73型离心风机蜗壳与叶轮适配性数值模拟研究[D]. 张波.华北电力大学 2015
[2]基于CFD的离心风机蜗壳与叶轮相对位置优化研究[D]. 宋宝军.华北电力大学 2013
[3]离心式通风机整机三维数值模拟及其结构改型设计分析[D]. 吴子尧.东北大学 2010
[4]多翼离心风机叶轮的结构优化研究[D]. 刘路.浙江工业大学 2009
[5]离心式通风机内部流场的数值模拟[D]. 侯树强.浙江大学 2006
本文编号：3288719
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
试验风机模型图
使用 ANSYS ICEM 对该模型进行网格划分，再利用 Fluent 软件将原型机的计算域进行数值计算从而得出原型机的模拟数据值，然后将该数据与试验数据进行比较，以此来保证模拟方法的可靠性，能够为多翼离心风机的优化设计提供合理的模拟方法；接着对模拟的结果进行后处理，并分析原风机的内流场特性，为优化其流场结构提供参考。3.1 风机模型、网格及边界设置3.1.1 风机模型计算模型为一双吸多翼离心风机，如图 3-1 是该类型风机的几何模型图，一般由叶轮、蜗壳、进气罩以及出口管路构成，表 3-1 为原型风机的几何参数，性能参数如表 3-2 所示。进气时气流从进气箱的下方进入，再从叶轮的前后端面进入风机内部。另外在小进气面（即短叶轮侧）装有电机，影响了风机的进气情况，从而使气体进入风机的方式主要通过大进气面（即长叶轮侧）实现进气。
表 3-1 原型风机几何参数结构参数 数值 参数 数值 0200mm 叶片进口角 163°叶片进口直径 1174mm 叶片出口角 2167°片出口直径 2230mm 叶片中心角 δ 105°叶轮宽度b 146mm r 14.4蜗壳宽度B 172mm 叶片数z 60表 3-2 原型风机性能参数参数 数值转速 n(r/min) 1200流量 Q（m3/min） 0.78~24.77全压 st（Pa） 235.71~295.42效率（%） 5.74~47.71噪声（dB） 61.8~70.4分
【参考文献】：
期刊论文
[1]进气箱对离心风机性能影响的研究[J]. 邵国建,陈帮,谢云川. 风机技术. 2018(01)
[2]偏心叶轮对多翼离心风机气动性能和噪声影响的数值研究[J]. 李烁,刘小民,秦志刚. 风机技术. 2017(01)
[3]叶片分布方式对微型风机气动噪声影响的数值研究[J]. 吴大转,赵飞,杨帅,李志峰,严鹏. 风机技术. 2015(02)
[4]XBF多翼离心风机的结构改进与试验研究[J]. 蔡涛,王渴,王军,付观井,唐秀文,李业. 风机技术. 2014(02)
[5]改变蜗壳安装位置提高多翼离心风机性能的试验研究与数值分析[J]. 方挺,杨昕,温选锋,赵忖,祁大同. 流体机械. 2013(09)
[6]改变叶轮与蜗壳相对安装位置对双吸多翼风机性能影响的试验研究[J]. 杨昕,陈望明,袁民建,温选锋,何明杰. 流体机械. 2011(07)
[7]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)
[8]前向离心风机吸声蜗壳降噪的试验研究[J]. 刘晓良,祁大同,刘天一,袁民建. 西安交通大学学报. 2009(03)
[9]改变蜗壳宽度对离心风机气动噪声影响的数值计算与试验研究[J]. 刘晓良,祁大同,马健峰,袁民建,邱长安. 西安交通大学学报. 2008(11)
[10]离心通风机蜗舌及出口流场的数值模拟分析[J]. 叶舟,王企鲲,郑胜. 风机技术. 2008(05)
博士论文
[1]离心风机多目标优化及旋转失速机理研究[D]. 张磊.华北电力大学（北京） 2011
硕士论文
[1]G4-73型离心风机蜗壳与叶轮适配性数值模拟研究[D]. 张波.华北电力大学 2015
[2]基于CFD的离心风机蜗壳与叶轮相对位置优化研究[D]. 宋宝军.华北电力大学 2013
[3]离心式通风机整机三维数值模拟及其结构改型设计分析[D]. 吴子尧.东北大学 2010
[4]多翼离心风机叶轮的结构优化研究[D]. 刘路.浙江工业大学 2009
[5]离心式通风机内部流场的数值模拟[D]. 侯树强.浙江大学 2006
本文编号：3288719
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