多翼离心风机叶轮结构的数值模拟与研究

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

《装备制造技术~2013年第9期垂簟委图 13 D1／D2：0．9 图 14 D1／D2=0．95速度矢量图 速度矢量图从以上图 11、图 12、图 13和图 14四个图可以看出，前两个图与后两个图相比，速度变化更加明显一些，流体流动状态比较理想。当轮径比为0．8和0．85时，蜗壳出口处速度较大，在蜗舌处，受到离心力作用，速度到达最大值，在叶轮进口处速度经过叶轮加速后，也有所变化，整体上能明显看出内部速度不均匀的分布状态，比较符合多翼离心风机流动特性。当轮径比为0．9时，出口处和蜗舌处速度也存在较大变化，但是从进口处速度来看，经叶轮做功后，气体流动的速度值变化并不是很明显，效果较差一些，但也基本符合风机内气体流动状态。而轮径比为 0．95时的速度矢量图效果最差，出口速度很小，说明叶轮所做的无用功较多，没达到加速要求，不符合风机设计的基本要求。

从图 15出口面直线的压力分布图也可以看出，轮径比为0．8和0．85时的模型(曲线 1、2)较其他两个模型的压力值大，而且变化规律，两曲线差异也较小，曲线效果理想。而轮径比较大时的两条曲线状态较差，压力值也较低。从以上的速度矢量图和出口面直线压力图的分析可以看出，轮径比为0．8和 0．85时，风机的运行状况比较好。下面通过陛能曲线图来确定轮径比为 0．8和 0．85哪个比值下风栅陛能更为优越。

两个模型对应的曲线分别为1、2，如图 16所示。

0．06 0．09 0．12 0．L5 0．L8 0．2l出口面坐标点(m)鼍替斌些，最大值达到 0．289 9 kg／s，而曲线 2(当轮径比为0．85时)在相同静压力下对应的模型的质量流率略小，最大值为0．2864kg／s。相比之下，当轮径比为0．8时，得到的结果更加符合要求，模型的质量流率要比轮径比为 0．85时高 1．21％，因此可以判定轮径比为 0．8时，风机的性能较为优越一些。

4 结束语本文对模型流场内部流动隋况进行了深入分析研究，并且模拟了不同轮径比的风机模型，得出以下结论：(1)本研究的多翼离心风机叶轮区的风压以静压为主。

(2)蜗壳出口及蜗舌附近静压最小而动压最大，蜗壳内存在流动损失，全压沿流动方向逐渐减小，在蜗壳出口侧出现最小值。

(3)由于蜗壳结构的不对称，导致流场的速度分布图在z轴上呈现出非常明显的不对称性。

(4)叶轮进口处速度较小，经做功后速度逐渐加大，至前盘出口处速度达到最大。

(5)在相同条件下，轮径比为 0．8时风机流动性能较好。

参考文献：【1】李庆宜．通风机【M】．北京：机械工业出版社，1981.

【2】赵复荣 ，郭志新 ，姚承范．提高多翼离心风机性能的试验研究[J】．流体机械 ，1997，25(2)：9-11.

【3】Yamamom S，FumiyasuK大阪：日本机械学会论文集【C】．日本机械学会 ，1999，65(7)：2406—2412.

【4]黄建德，张 泉，陆火庆．前向多叶离心风机蜗壳内流场的试验[J】．上海交通大学学报，1999，33(3)：285.

【5】Shigeru K Kiyoshi k大阪 ：日本机械学会论文集【c】．日本机械学会 ，1994，60(570)：452-457.

[6]Kiyoshi K Sigem k大阪：日本机械学会论文集[c]．日本机械学会 ，1994，60(570)：458—463.

【7】周建华．前向多翼风机内部流场的可视化研究[J】．风机技术 ，1998(1)：11.

[8】黄宸武 ，区颖达 ，张吕超．多翼离心通风机叶轮主要特征参图 15
。。

兰 ? 皇 线 目蝻 [9] ,~超．空,调20器1多(6)辅：9-1 ．风机的试验研究， ． ． ．、 毫 煮岂，曲线|1 警 塑。． 碧 P ，‘ ； 几 压下
，曲线l(当轮径比为0．8时)对应的模型的质量 [1o]tJ吴1．v永lu昌： 风机三 场cFD模拟分析[J]．齐齐哈尔大