悬臂式多级离心风机的设计理论与应用
发布时间：2021-08-10 19:47
离心风机广泛地应用于各行各业,是重要的工业生产设备,目前国内的研发水平与国外仍有较大差距,系列化设计能力的不足限制了风机行业的发展,国内生产的风机设备尚不能完全满足各行业的生产需求。为了突破这种限制,本文研究了悬臂式多级离心机的系列化设计理论及应用。本文在前人研究成果的基础上,研究建立了悬臂式多级离心风机的系列化设计理论和方法,并完成了该类型风机结构的参数化设计软件。根据试验数据建立了符合悬臂式多级离心风机流动特性的损失模型,包括叶轮内的流动损失、弯道和回流器中的损失、蜗壳中的损失、进气室和出气室中的损失,以及变工况时的冲击损失,利用MATLAB软件平台,完成了风机变工况性能预测软件的开发,并应用该软件完成了多个型号风机的性能预测。本文建立了风机内部流道实体模型,通过数值分析研究得到了结构参数对风机效率的影响规律。利用商业CFD数值计算软件,对风机内部流场进行全三维数值模拟,对计算结果进行分析,发现通过参数化设计完成的风机内部流场分布合理,结合本文开发的风机性能预测软件,研究得到了部分结构参数的变化对风机性能影响的规律,包括回流器叶片出口角以及叶轮叶片入口角的影响。具体的,减小回流器叶...
【文章来源】：华南理工大学广东省 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】：
离心风机设计流程图
离心风机的结构设计主要包括整体传动结构以及内部流道结构的设计，本文主要研??究悬臂式多级离心风机内部流道结构的设计，离心风机内部流道主要由叶轮、弯道及回??流器、蜗壳组成，内部流道结构简图如图２－２所示，结构的初步设计主要由空气动力设??计完成。??「吻??的Ｍ??２?３?４??＾?！］???ｌ□明?Ａ??１．进风管；２．叶轮；３．回流器；４．机壳；５．出风管；６．主轴??图２－?２悬臂式多级离心风机内部结构简图??多级离心风机是由多个级串联组合而成的，每一级都由叶轮和其它相应的固定部件??组成，电机传动装置带动主轴与叶轮旋转，给气体提供能量。对于悬臂式多级离心风机，??气流从风机的进气管道被轴向吸入，然后流经叶轮，通过弯道及回流器的导流作用，进??入下一级；气体流经每一级都重复上述过程，在经过最后一级叶轮后进入蜗壳，通过出??口管道排出风机流道，进入外部环境。气流在各部件中的流动为复杂的不稳定三元流动，??在同一流道不同截面以及同一截面不同位置处的流动情况都不相同，为简化初步设计过??程，假设风机内气体的流动为一维定常流动，即假定同一流道每个截面上的气动参数相??同
需压力、流量的要求，不考虑气体的压缩性及能量损失，则叶轮对气体做功大部分转化??为气体动能和压力的变化。气体在叶轮内速度的大小和方向的变化由气体速度三角形反??应，如图２－３所示。??騎於￣＾??／?／?ｘｙｋｕ?＼??／?Ｃｉｒ＼?＼??＿＼?＼??图２－?３叶轮叶片进出口气体速度三角形图??１０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]离心通风机内泄漏流量分析及结构改进研究[J]. 汪义玲. 风机技术. 2017(06)
[2]离心风机内泄漏数值优化研究[J]. 贾志彬,汪军,赛庆毅. 能源研究与信息. 2017(04)
[3]悬臂式风机动平衡试验研究及应用[J]. 郭宝仁,徐伟轩,王辉. 风机技术. 2017(S1)
[4]Study of Unsteady Flow Simulation of Backward Impeller with Non-uniform Casing[J]. War War Min Swe,Hiroya MORIMATSU,Hidechito HAYASHI,Tetsuya OKUMURA,and Ippei ODA. Journal of Thermal Science. 2017(03)
[5]天然气管线四级离心压缩机级间气动影响研究[J]. 王晟旻,琚亚平,刘会,张楚华. 工程热物理学报. 2017(04)
[6]离心叶轮叶顶间隙泄漏流影响因素的量化分析研究[J]. 鲁业明,刘正先. 推进技术. 2017(01)
[7]多翼离心风机叶轮的正交设计与试验分析[J]. 何立博,姜涛,李志峰,王军. 流体机械. 2016(09)
[8]1.5MW紧凑式单轴多级离心压气机设计[J]. 王永生,林峰. 风机技术. 2016(04)
[9]防涡圈对离心风机性能影响的探讨[J]. 林静祥,秦国良,艾子健,和文强. 流体机械. 2016(01)
[10]多级离心风机气动性能数值模拟优化研究[J]. 梁培生,张国政,陈文杰. 节能. 2014(11)
博士论文
[1]高转速高压比离心压气机内部流动研究[D]. 初雷哲.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2008
硕士论文
[1]一种离心风机内部流场三维数值模拟研究[D]. 贾法.兰州交通大学 2017
[2]离心通风机的性能预测与叶片设计研究[D]. 武林.浙江理工大学 2016
[3]离心式压缩机性能分析及数值验证[D]. 张磊.大连理工大学 2015
[4]多翼离心风机叶轮结构优化与降噪研究[D]. 马胤任.华中科技大学 2015
[5]离心风机全三维数值模拟及优化设计研究[D]. 邓敬亮.西北工业大学 2015
[6]大转折角回流器流动特征和设计方法研究[D]. 雷王兴.南京航空航天大学 2014
[7]出口弯管对离心通风机性能影响的研究[D]. 满建楠.华东理工大学 2014
[8]回流器入口冲角对于压缩机性能影响的研究[D]. 刘洋.大连理工大学 2013
[9]单级离心风机气动性能模拟与实验验证[D]. 万雷.哈尔滨工程大学 2013
[10]离心通风机内部流动特性的数值模拟与优化设计[D]. 杨春鱼.安徽理工大学 2012
本文编号：3334675
【文章来源】：华南理工大学广东省 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】：
离心风机设计流程图
离心风机的结构设计主要包括整体传动结构以及内部流道结构的设计，本文主要研??究悬臂式多级离心风机内部流道结构的设计，离心风机内部流道主要由叶轮、弯道及回??流器、蜗壳组成，内部流道结构简图如图２－２所示，结构的初步设计主要由空气动力设??计完成。??「吻??的Ｍ??２?３?４??＾?！］???ｌ□明?Ａ??１．进风管；２．叶轮；３．回流器；４．机壳；５．出风管；６．主轴??图２－?２悬臂式多级离心风机内部结构简图??多级离心风机是由多个级串联组合而成的，每一级都由叶轮和其它相应的固定部件??组成，电机传动装置带动主轴与叶轮旋转，给气体提供能量。对于悬臂式多级离心风机，??气流从风机的进气管道被轴向吸入，然后流经叶轮，通过弯道及回流器的导流作用，进??入下一级；气体流经每一级都重复上述过程，在经过最后一级叶轮后进入蜗壳，通过出??口管道排出风机流道，进入外部环境。气流在各部件中的流动为复杂的不稳定三元流动，??在同一流道不同截面以及同一截面不同位置处的流动情况都不相同，为简化初步设计过??程，假设风机内气体的流动为一维定常流动，即假定同一流道每个截面上的气动参数相??同
需压力、流量的要求，不考虑气体的压缩性及能量损失，则叶轮对气体做功大部分转化??为气体动能和压力的变化。气体在叶轮内速度的大小和方向的变化由气体速度三角形反??应，如图２－３所示。??騎於￣＾??／?／?ｘｙｋｕ?＼??／?Ｃｉｒ＼?＼??＿＼?＼??图２－?３叶轮叶片进出口气体速度三角形图??１０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]离心通风机内泄漏流量分析及结构改进研究[J]. 汪义玲. 风机技术. 2017(06)
[2]离心风机内泄漏数值优化研究[J]. 贾志彬,汪军,赛庆毅. 能源研究与信息. 2017(04)
[3]悬臂式风机动平衡试验研究及应用[J]. 郭宝仁,徐伟轩,王辉. 风机技术. 2017(S1)
[4]Study of Unsteady Flow Simulation of Backward Impeller with Non-uniform Casing[J]. War War Min Swe,Hiroya MORIMATSU,Hidechito HAYASHI,Tetsuya OKUMURA,and Ippei ODA. Journal of Thermal Science. 2017(03)
[5]天然气管线四级离心压缩机级间气动影响研究[J]. 王晟旻,琚亚平,刘会,张楚华. 工程热物理学报. 2017(04)
[6]离心叶轮叶顶间隙泄漏流影响因素的量化分析研究[J]. 鲁业明,刘正先. 推进技术. 2017(01)
[7]多翼离心风机叶轮的正交设计与试验分析[J]. 何立博,姜涛,李志峰,王军. 流体机械. 2016(09)
[8]1.5MW紧凑式单轴多级离心压气机设计[J]. 王永生,林峰. 风机技术. 2016(04)
[9]防涡圈对离心风机性能影响的探讨[J]. 林静祥,秦国良,艾子健,和文强. 流体机械. 2016(01)
[10]多级离心风机气动性能数值模拟优化研究[J]. 梁培生,张国政,陈文杰. 节能. 2014(11)
博士论文
[1]高转速高压比离心压气机内部流动研究[D]. 初雷哲.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2008
硕士论文
[1]一种离心风机内部流场三维数值模拟研究[D]. 贾法.兰州交通大学 2017
[2]离心通风机的性能预测与叶片设计研究[D]. 武林.浙江理工大学 2016
[3]离心式压缩机性能分析及数值验证[D]. 张磊.大连理工大学 2015
[4]多翼离心风机叶轮结构优化与降噪研究[D]. 马胤任.华中科技大学 2015
[5]离心风机全三维数值模拟及优化设计研究[D]. 邓敬亮.西北工业大学 2015
[6]大转折角回流器流动特征和设计方法研究[D]. 雷王兴.南京航空航天大学 2014
[7]出口弯管对离心通风机性能影响的研究[D]. 满建楠.华东理工大学 2014
[8]回流器入口冲角对于压缩机性能影响的研究[D]. 刘洋.大连理工大学 2013
[9]单级离心风机气动性能模拟与实验验证[D]. 万雷.哈尔滨工程大学 2013
[10]离心通风机内部流动特性的数值模拟与优化设计[D]. 杨春鱼.安徽理工大学 2012
本文编号：3334675
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