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提高离心插入式风机叶轮性能有妙招
点击次数:652 发布时间:2017-08-24
  离心插入式风机作为流体机械的一种重要类型,广泛应用于国民经济各个部门,是主要的耗能机械之一,也是节能减排的一个重要研究领域。提高离心插入式风机叶轮设计水平,是提高离心通风机效率、扩大其工况范围的关键。
  为了设计出的离心叶轮,从各种角度来研究气体在叶轮内的流动规律,寻求zui佳的叶轮设计方法。
  通过大量的统计数据和一定的理论分析,获得离心插入式风机各个关键截面气动和结构参数的选择规律。在一元方法使用的初期,可以简单地通过对风机各个关键截面的平均速度计算,确定离心叶轮和蜗壳的关键参数,而且一般叶片型线采用简单的单圆弧成型。这种方法非常粗糙,设计的风机性能需要设计人员有非常丰富的经验,有时可以获得性能不错的风机,但是,大部分情况下,设计的通风机效率低下。为了改进,研究人员对叶轮轮盖的子午面型线采用过流断面的概念进行设计。如此设计出来的离心叶轮的轮盖为两段或多段圆弧,这种方法设计的叶轮虽然比前一种一元设计方法效率略有提高,但是该方法设计的风机轮盖加工难度大,成本高,很难用于大型风机和非标风机的生产。
  还有采用给定叶轮内相对速度沿平均流线分布的方法。等减速方法从损失的角度考虑,气流相对速度在叶轮流道内的流动过程中以同一速率均匀变化,能减少流动损失,进而提高叶轮效率;等扩张度方法是为了避免局部地区过大的扩张角而提出的方法。给定的叶轮内相对速度沿平均流线的分布是通过控制相对平均流速沿流线的变化规律,通过简单几何关系,就可以得到叶片型线沿半径的分布。以上方法虽然简单,但也需要比较复杂的数值计算。
  随着数值计算以及电子计算机的高速发展,可以采用更加复杂的方法设计离心通风机叶片。一种采用流线曲率法在叶轮流道的子午面上进行叶轮设计的设计方法,该方法目前已经推广至工程界,并已经取得了显著效果。
  随着计算技术的不断发展,三维粘性流场计算获得了非常大的进步,据此,有一些研究者提出了近似模型方法。如何有效地将近似模型方法应用于多学科、多工况的优化问题,并用较少的设计参数覆盖更大的实际离心插入式风机叶轮设计空间,是一个重要的课题。
阮先生:
15021225180
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