对旋式轴流通风机变角度条件下特性匹配的研究

发布时间：2021-12-22 17:29

　　对旋式通风机作为一种新型的叶轮机械,因其结构紧凑、安装使用方便、全压高等方面的优点,近年来越来越受到国内外风机企业的普遍重视。但是人们对对旋式通风机的运行原理还不够了解,尤其是对前后两级动叶之间的匹配关系了解甚少。实际运行过程中常因前后两级叶轮的叶片安装角不匹配导致出现前后两级叶轮压头不匹配和两级电机功率不匹配的问题。随着计算机技术和CFD技术的迅速发展,人们可以借助数值模拟的手段研究风机内部的复杂流动,以期解决此类问题。本文针对给定风机样机,利用CFD软件建立样机模型,对其压力场进行了模拟。在样机基础上改变某级安装角度建立新的模型进行模拟。采用RNGκ-ε两方程湍流模型使控制对旋式通风机内部湍流流动的方程组封闭,采用有限体积法对控制方程进行离散,采用SIMPLEC算法实现速度和压力之间的耦合。根据对数值模拟结果的分析,观察到了对旋式通风机内部的全流场流动情况,了解了不同工况下的对旋式通风机的运行性能,得到了前后两级叶轮的叶片安装角变化对风机运行特性匹配的一般规律,可为相关性能试验提供参考,同时避免试验设计的盲目性。采用数值计算方法还将大幅度降低试验的经济成本,缩短设计周期。 

【文章来源】：山东科技大学山东省

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究的背景和意义
    1.2 CFD技术的发展和应用
    1.3 本文研究的主要内容
2 几何模型的建立与网格划分
    2.1 几何模型的建立
    2.2 网格的生成
3 控制方程与数值计算方法
    3.1 控制方程与湍流模型
    3.2 控制方程的离散
    3.3 基于SIMPLE算法的流场数值解法
4 运算结果及分析
    4.1 设计工况下的静压分析
    4.2 其他工况条件下的静压分析
    4.3 不同工况条件下运行性能对比
5 总结与展望
    5.1 本文总结
    5.2 研究展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]两级对转叶轮性能匹配的数值研究[J]. 王军,肖朋.  流体机械. 2007(02)
[2]轴流式水轮机全流道内非定常空化湍流的数值模拟[J]. 陈庆光,吴玉林,刘树红,吴墒锋,张永建,王涛.  机械工程学报. 2006(06)
[3]对旋式风机Ⅱ级动叶理论特性的研究[J]. 陈燎原,潘地林,黄家友.  煤炭科学技术. 2004(05)
[4]双级风扇三维粘性非定常流动的数值解[J]. 刘前智.  航空动力学报. 2003(06)
[5]单级跨音压气机整圈三维动静叶干涉的数值模拟[J]. 蒋康涛,徐纲,张宏武,黄伟光,陈静宜.  航空动力学报. 2002(05)
[6]叶片安装角对动/静叶排内部非定常流动的影响[J]. 党政,席光,王尚锦.  工程热物理学报. 2002(03)
[7]气动塞式喷管的流场数值模拟和设计参数探讨[J]. 郑孟伟,张扬军,诸葛伟林,张宝宁,刘宇,朱森元.  航空动力学报. 2002(02)
[8]湍流冲击射流流动与传热的数值研究进展[J]. 陈庆光,徐忠,张永建.  力学进展. 2002(01)
[9]叶栅内定常及非定常粘性流动数值模拟[J]. 刘建军.  工程热物理学报. 2001(03)
[10]对旋风机两级功率特性的对比研究[J]. 王军,宋文艳.  流体机械. 2000(11)

硕士论文
[1]对旋轴流式通风机设计理论与方法的研究[D]. 黄家友.安徽理工大学 2005



本文编号：3546789