離心式通風機整機三維數(shù)值模擬及其結構改型設計分析.pdf

1、通風機是廣泛應用于國民經濟各行業(yè)的一種通用機械。據(jù)統(tǒng)計，我國各類風機和泵的耗電量約占我國總發(fā)電量的三分之一，僅工業(yè)用通風機的耗電量就占我國總用電量的5％左右，隨著通風機的需求量日益增大，制造原材料的消耗也不斷增加。因此，從節(jié)約能源和資源的角度考慮，設計出低成本高效率的風機有十分重要的意義。
　　流體機械的設計方法和思想都來自于大量實驗，通過這樣的方法能夠得到較好的風機基本技術參數(shù)，但這種方法不僅需要耗費大量的費用和時間，也不能確定

2、風機內部的流動狀況。由于CFD（計算流體動力學，全稱Computational Fluid Dynamics）可以相對準確地給出流體流動的細節(jié)，如速度場、壓力場、溫度場等的時變特性，不僅可以準確預測通風機的整體性能，還可以很容易地從對流體的分析中發(fā)現(xiàn)產品或工程設計中的問題，減少未預料到的負面影響，減少設計或優(yōu)化對試驗的依賴性，大為縮短設計周期，降低費用。因此在風機設計方面越來越多的應用CFD軟件來代替?zhèn)鹘y(tǒng)風機實驗方法。
　　本文應

3、用Solidworks建立DFY23F-C4A型離心風機的整機模型，運用計算流體力學軟件Fluent對其內部的三維氣體流動進行了模擬分析。采用了非結構化網格與RNGk-ε湍流模型，考察了離心風機整機和其子午面、回轉面、葉片表面等重要部分的靜壓力、動壓力、速度矢量和速度梯度等參數(shù)并進行比較，得到了一些新的流動現(xiàn)象，結果表明:離心風機流體區(qū)域的壓強和流速是非軸對稱的，這是由于整機的非軸對稱性而產生;離心風機的蝸殼出口的面積過大，致使在蝸殼出

4、口處壓力過低而產生較多的逆流，使得風機出口風壓減小，效率降低;蝸殼內部整體的流動像扭曲的麻花般旋流流出，不利于氣體流動;離心風機流體區(qū)域內存在渦流、尾流-射流、二次流動等現(xiàn)象，使風機噪音增大，并影響其效率。這些結果對研究風機的振動及噪聲控制有一定的指導意義。之后通過對離心風機不同流量工況分別進行計算，得出不同流量工況下離心風機的全壓和效率，并繪制出P-Q曲線及η-Q曲線，與實驗數(shù)據(jù)加以比較，并分析了模擬值與實驗值誤差的來源。最后對DFY