离心通风机内部流场的数值模拟分析与比较

发布时间：2020-04-10 02:36

【摘要】：离心通风机广泛应用于航天、能源、动力、化工以及冶金等许多领域中，而三元叶轮作为离心通风机最重要的部件之一，对离心通风机性能影响颇大。在工程实际中，叶轮的叶片通常情况下设计为非可展直纹面。从理论上来说，非可展直纹面是无法用圆柱刀或圆锥刀准确地侧铣加工，目前普遍采用的数控侧铣加工方法只能获得近似的非可展直纹面，因此众多学者探讨非可展直纹面的数控侧铣加工方法，，试图提高加工精度，使刀具包络面尽可能地逼近原始的非可展直纹面，那么究竟叶轮的加工误差对风机流体动力性能到底有多大的影响，这点正是本论文所关心的问题。 首先本文采用CAD软件UG对直纹面叶轮离心通风机和包络面叶轮离心通风机进行了整体风机三维流场建模和单个叶轮通道的流场建模。每个整体风机流场模型由三部分组成：入口体部分、叶轮区域部分和蜗壳部分。其中，两个模型的入口体部分和蜗壳部分完全一样，只有叶轮区域的模型不同。 然后在专门的网格划分软件Gambit中对两个整体风机三维流场模型和两个单叶轮通道的流场模型进行网格划分及边界条件设置。为了比较直纹面叶轮离心通风机和包络面叶轮离心通风机内部流场的区别，对两个整体风机模型和两个单叶轮通道模型分别选择相同的网格单元及相同的参数进行网格划分，并设置完全相同的边界条件。 最后采用CFD软件FLUENT，利用标准k-ε湍流模型，采用分离隐式求解器，分别对直纹面叶轮离心通风机和包络面叶轮离心通风机整体风机内部三维流场和单个通道流场进行了数值模拟计算，在计算结果的后处理中，对相同坐标值处的静压力、动压力、湍流强度和速度矢量等参数进行了分析与比较，结果表明：在相同的计算参数条件下所得到直纹面叶轮离心通风机和包络面叶轮离心通风机内部流场差别不大，从而揭示所采用的叶轮数控加工的刀位规划方法的规划误差对流体机械动力性能的影响不大，这也为设计部门制定合理的叶轮加工公差提供了依据。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TH432

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本文编号：2621631