可逆轴流风机及翼型特性对内部流场影响的研究

发布时间：2017-06-18 16:16

  本文关键词：可逆轴流风机及翼型特性对内部流场影响的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着科学技术的不断发展,采矿、交通运输、冶金、建筑、石油化工、制冷以及动力、电力、航空航天等行业都需双向通风,因此可逆型风机需求量也大大提高。例如,在地下通道、隧道、采矿等行业中,具有正、反向风量较大、反应快以及耐高温的可逆型风机备受青睐,但是这种风机的缺点是叶轮直接反转实现反向通风的反风性能远小于正风性能,因此为了提高该风机的反风性能,翼型的选用和设计就十分重要了。针对上述行业中遇到的风机反风性能比正风性能相差较大的问题,该文选择对称翼型叶轮作为主要研究对象,通过采用CFD软件Fluent进行三维数值模拟,得出结论。结果表明,选用对称翼型叶轮的可逆轴流风机既能较大程度的提高反风性能,又能降低通风机无效功耗,进而提高了通风机的效率。基于对称翼型具有上述的优点,为使得可逆轴流风机正反向性能都比较好,对其进行进一步设计及优化,设计出几种非对称双头双机翼翼型。采用将上述的对称翼型按一定比例进行缩放,依次反向接到对称翼型的尾部,对连接处进行光滑处理,构成新的翼型的方法。对运用这几种非对称双头双机翼翼型设计的风机内部流动现象、性能进行了研究和对比,不仅得出了比较好的反接比例弦长的非对称双头双机翼翼型,而且得出了该风机叶轮直接反转实现正、反向通风性能比较好的结论。
【关键词】：可逆轴流风机 正反向通风 对称翼型 非对称双头双机翼翼型 流场数值模拟
【学位授予单位】：辽宁工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH432.1
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-17
• 1.1 可逆式轴流风机的研究背景及发展10
• 1.2 可逆轴流风机的研究现状10-11
• 1.3 可逆轴流风机实现反向流动的方式11-14
• 1.3.1 改变风机导叶安装角法11-12
• 1.3.2 动叶调节反风12-13
• 1.3.3 两叶轮反向对旋13
• 1.3.4 叶轮直接反转法13-14
• 1.4 论文的主要工作14-17
• 1.4.1 问题的提出14-15
• 1.4.2 论文研究主要内容15-17
• 2 轴流风机内部流场数值模拟基本理论17-25
• 2.1 微分控制方程17-18
• 2.1.1 基本控制方程17
• 2.1.2 Reynolds时均方程17-18
• 2.2 湍流模型18-20
• 2.3 定解条件20
• 2.4 基本算法和离散格式20-21
• 2.5 Fluent软件简介21-23
• 2.5.1 前处理器Gambit22-23
• 2.5.2 计算处理器23
• 2.5.3 后置处理器23
• 2.6 本章小结23-25
• 3 轴流通风机的气动设计25-33
• 3.1 等环量法设计可逆轴流通风机25
• 3.2 采用等环量法设计可逆轴流通风机25-28
• 3.2.1 可逆轴流通风机叶轮的气动设计25-27
• 3.2.2 翼型计算27-28
• 3.3 可逆轴流通风机后导叶的气动设计28-30
• 3.4 可逆轴流通风机径向间隙和轴向间隙的设计30-31
• 3.4.1 径向间隙30
• 3.4.2 轴向间隙30-31
• 3.5 集流器31
• 3.6 整流罩31
• 3.7 本章小结31-33
• 4 可逆通风机模型及流动模拟33-50
• 4.1 采用非扭曲或扭曲叶片的可逆轴流通风机的建模与网格划分33-35
• 4.1.1 采用非扭曲或扭曲叶片的可逆轴流通风机的建模33-34
• 4.1.2 采用非扭曲或扭曲叶片的可逆轴流通风机的网格划分34-35
• 4.2 可逆轴流通风机的数值模拟35-38
• 4.2.1 计算参数的确定35
• 4.2.2 可逆轴流通风机的整机模拟35-38
• 4.3 采用非扭曲或扭曲叶片的可逆轴流风机数值计算与结果分析38-40
• 4.4 采用不同翼型的可逆轴流通风机建模与网格划分40-42
• 4.4.1 采用不同翼型的可逆轴流通风机建模40-41
• 4.4.2 采用不同翼型的可逆轴流通风机网格划分41-42
• 4.5 采用不同翼型的可逆轴流通风机数值计算与结果分析42-49
• 4.6 本章小结49-50
• 5 非对称双头双机翼翼型设计及优化50-57
• 5.1 非对称双头双机翼翼型可逆轴流风机模型的建立50-52
• 5.1.1 非对称双头双机翼翼型的设计50-51
• 5.1.2 几何模型及网格划分51-52
• 5.2 非对称双头双机翼翼型的可逆轴流风机数值计算结果及分析52-56
• 5.3 本章小结56-57
• 6 总结与展望57-60
• 6.1 结论57-58
• 6.2 展望58-60
• 参考文献60-63
• 作者简历63-65
• 学位论文数据集65

【参考文献】

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本文编号：459990