小型离心风机叶轮结构优化与试验

发布时间：2023-08-17 20:18

　　风送植保机械由于具有操作灵活方便、作业效率高、喷洒均匀等特点,在我国农业生产防治中得到广泛的应用。为适应国家的农机补贴政策,国内的生产企业加快了风送植保机械的开发。其中,背负式喷雾喷粉机在全国的生产研发和销售数量均占绝大多数。小型高速离心风机是背负式风送植保机械的关键部件,其性能指标直接影响整机的雾化性能、喷洒性能、作业效率和使用经济性。目前,国内在植保机械离心风机结构性能方面的研究基本处于空白,本文首先利用Proe/E软件对离心风机进行三维建模,然后利用FLUENT软件对不同参数的离心风机内部流场进行了数值模拟分析,并在ANSYS软件中对叶轮的受力情况进行了分析。为今后植保机械离心风机的优化设计提供理论依据。本文的主要研究内容与研究结果如下:1.对离心风机的数值模拟方法进行了研究。基于目前所存在的离心风机建立了原始风机模型,对原始风机在FLUENT中的模拟结果进行分析,作为后续比较的基础。2.在Proe/E中建立具有不同叶片出口安装角、叶片入口安装角、叶轮宽度、叶片数、叶片厚度、叶片型式等结构参数的离心风机模型,为后续进行FLUENT分析和ANSYS分析提供了基础。3.通过对不同的风...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 研究目的和意义
    1.2 离心风机的国内外研究现状
        1.2.1 背负式喷雾喷粉机研究现状
        1.2.2 离心风机的研究现状
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
    1.4 本章小结
第二章 离心风机流场数值模拟方法、结果分析
    2.1 离心风机流场数值模拟的基本理论
        2.1.1 基本控制方程的建立
        2.1.2 湍流模型的评价与选择
        2.1.3 壁面函数法
        2.1.4 方程的离散
        2.1.5 求解方法
        2.1.6 收敛的判断标准
    2.2 离心风机的基本理论和主要性能参数
        2.2.1 离心风机的基本结构
        2.2.2 离心风机的主要性能参数
    2.3 离心风机模型的建立
        2.3.1 Pro/ENGINEER软件介绍
        2.3.2 离心风机模型的建立
    2.4 离心风机内部流场分析
        2.4.1 GAMBIT和FLUENT简介
        2.4.2 网格的生成
        2.4.3 边界条件
        2.4.4 离心风机内部流场特性分析
    2.5 试验验证
    2.6 本章小结
第三章 离心风机叶轮的静力分析
    3.1 叶片强度的计算方法
    3.2 有限元分析及ANSYS软件简介
        3.2.1 有限元分析
        3.2.2 ANSYS分析软件
    3.3 风机叶轮的静力分析
        3.3.1 叶轮的网格划分与载荷加载
        3.3.2 叶轮的静力分析结果
    3.4 本章小结
第四章 离心风机叶轮的优化设计
    4.1 前期实验结果
    4.2 叶片数量对离心风机的影响
    4.3 叶片安装角对离心风机的影响
    4.4 叶片出口安装角对离心风机的影响
    4.5 叶片宽度对离心风机的影响
    4.6 离心风机的设计
    4.7 长短叶片对离心风机的影响
    4.8 叶片厚度对离心风机的影响
    4.9 叶轮前盘形式对离心风机性能的影响
    4.10 正交优化方案
        4.10.1 正交试验设计方法
        4.10.2 优化方案的设计
        4.10.3 模拟试验结果分析
    4.11 本章小结
第五章 主要研究结论与进一步研究建议
    5.1 主要研究结论与创新点
    5.2 进一步研究建议
参考文献
致谢
作者简历



本文编号：3842516