多翼离心风机叶轮的结构优化研究

发布时间：2021-09-25 11:15

　　多翼离心风机具有体积小、噪声低、压力系数高及流量系数大的优点,因而在抽油烟机、空调等领域得到广泛的应用,但其最大的缺点是风机的效率较低。因此,如何提高风机的效率是一个迫切需要解决的问题。叶轮是多翼离心风机的核心部件,对风机的性能起决定作用,因而,对风机叶轮的结构优对提高多翼离心风机的效率有着重要的意义。本文利用CFD软件Fluent对多翼离心风机进行数值模拟并提出优化方案,主要工作和成果如下:1.对多翼离心风机的数值模拟方法做了研究;建立原风机的三维模型,对计算区域进行合理的网格划分,对原风机模型进行数值模拟,并对计算结果进行了深入的分析。同时,通过实验对照,验证了数值模拟的准确性。2.对风机内部流场数值模拟的各种湍流模型和求解方法进行分析和研究,确定适用于多翼离心风机的内流场计算的湍流模型和求解方法;并且提出了叶片分段设计的概念,对叶片分段设计进行了研究,提出了分段方案,并对不同分段位置的模型进行数值模拟,将分析结果进行比较,确定叶片较优的分段方案。3.以效率作为优化目标,选出叶片出口安装角、分段位置、叶片翼型和叶片数目作为风机叶轮的优化参数,运用正交试验法安排模拟试验,通过对模拟试... 

【文章来源】：浙江工业大学浙江省

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

一矩形圆弧面叶片图1一5梯形圆弧面叶片

下:叶轮区域为保证网格质量采用非结构化网格划分方式，共生成190864个网格。如图3一Za所示。蜗壳区域结构相对规则，采用六面体非结构化网格划分方式，生成167151个网格如图3一2b。进气口区域结构规则，采用结构化网格划分，生成 74382个网格。整个风机流场共生成43万余个网格。

图3一2风机各部件的网格划分本文采用多参考系模型(MRF)处理动静区域的流动问题，多参考系模型(MRF)可同时求解动区如图3.2b和静区如图3.2a流场，子区的流场信息通过inierface传递并且相互影响。动区和静区采用不同的坐标系，动区采用旋转坐标系，给定流体旋转速度为90帅m，静区采用静止坐标系。计算中采用有限体积法离散控制方程，对风机的三维定常流场进行分离式隐式求解，计算时采用了standardk一‘两方程湍流模型、近壁区的流动模拟采用标准壁面函数，差分格式为二阶迎风差分格式，压力一速度祸合采用标准SIMPLEC算法求解。风机进口选取压力进口边界条件，设定进口总压为大气压;风机出口选取压力出口边界条件


本文编号：3409628