离心通风机叶片加长前后的数值研究

以G4-73№8D型离心通风机为研究对象,使用Fluent数值模拟软件分别对叶片加长前、后进行了三维定常数值模拟.结果表明:离心式通风机叶片加长后,内部流场变化明显.风机全压提高迅速,提高风机出力作用明显.通过对风机叶片两次加长进行数值模拟,推导出叶片加长后风机性能参数的变化规律,对风机的改造具有一定的指导意义.     

采用分组模型的高比转速离心风机改进设计

为了提升某高比转速离心风机的气动性能,采用分组设计的方法,结合试验和数值模拟依次对原始风机的叶轮、蜗壳和集流器进行了改进设计。结果表明：叶轮前盘型线对高比转速离心风机的气动性能影响较大,仅对叶轮前盘型线改进设计后,风机的全压和效率分别提升了9.64%和8.91%;双圆弧叶片相较于单圆弧叶片具有更高的设计自由度,可实现对叶轮内部流动更加精细的控制,当双圆弧叶片的相对半径系数和相对叶片角系数分别取0.7和0.3时,全压效率值为87.43%;经过分组改进设计后的风机在设计工况下的全压和全压效率较原始风机分别提升了17.84%和12.79%,最高效率值为88.58%,内部流场得到优化,流动损失明显减小,性能得到全面提升。采用分组模型的改进设计方法可以有效地提升离心风机的气动性能,具有实际工程应用价值。     

蜗壳变型线改进离心风机性能的研究

采用三维定常、可压缩的SIMPLEC算法,对一离心通风机的运行性能进行了整机三维数值模拟并进行了试验测量.对通风机设计工况下叶轮和蜗壳流道内的速度与压力分布情况进行了重点分析,与试验测量数据的比较结果表明数值模拟结果在全压、效率等性能参数方面的预测均较准确.在此基础上针对流动存在问题,对蜗壳型线进行了改进设计.数值分析表明蜗壳变型线后叶轮内部流场得到明显改善,设计工况下风机静压提高10%,全压提高6%,全压内效率提高2.6%.     

吸油烟机用多叶离心通风机的数值模拟

针对某一吸油烟机用多叶离心通风机进行了三维建模,采用三维数值模拟方法对多叶离心通风机和吸油烟机机壳内部流场结构进行了分析和实验验证。通过分析原模型的模拟和实验结果,改进了机壳进口和风机叶轮右侧集风圈形式,再对原模型和改进模型进行数值模拟对比分析。结果表明,在大部分工况下,改进模型的全压和全压效率都比原模型有所提升。改进叶轮右侧集风圈形式,表现出更佳的导流效果,蜗舌附近流道内全压升效果更加明显。     

MVR高压离心风机性能分析与优化

以MVR系统常用的高压离心风机为研究对象,利用数值模拟技术对风机流场进行三维不可压缩定常流动计算,重点分析高压离心风机内部流场的分布规律,然后以风机性能试验验证数值计算方法的可靠性。在此基础上,研究叶片出口安装角度对风机气动性能的影响。数值结果表明,把叶片出口安装角由41°改为44°可以提升风机在大流量工况下的全压和全压效率。     

纯电动清扫车动力风机改型与优化

为提升纯电动类清扫车车用动力离心风机的性能,针对某风机转子叶轮进行了叶片型线改进和多目标优化。采用圆弧型叶片替代原始风机叶片,并建立叶轮参数化模型以便优化。结合最优拉丁超立方采样方法、 Kriging模型和改进的NSGA-Ⅱ算法,以全压效率和全压为目标对叶轮进行了多目标优化。优化前后的数值模拟结果表明:单独叶轮优化后全压效率提高0.72%、全压升提高3.8%,优化后叶轮匹配原蜗壳整机性能比原始风机整体提高,设计工况下,全压效率提高0.46%,全压升提高1.9%,达到了预期的提高风机性能且降低叶型加工难度的设计目的。     

双进气高效离心风机的设计优化

本文以对双进气离心式通风机进行优化设计为目标,以单进气离心风机模型、双进气叶片对齐离心风机模型及双进气叶片错位离心风机模型为研究对象,用CFX软件分析三个模型的流场分布,并计算其流量、全压和效率关系,研究其流场分布。本文提供了双进气离心风机基础设计。     

防涡圈对离心风机性能影响的探讨

针对某离心通风机模型,研究了防涡圈对风机性能的影响。数值模拟和试验结果都说明了加装防涡圈后全压升和效率有所下降,这与以往的认知不完全一致。设计工况下,未加装防涡圈的通风机全压升比加装长防涡圈的风机高出约4%,效率高出约3%,内泄漏情况也会随防涡圈长度的增加变得严重;从内部流场可以看出,加装防涡圈减小了蜗壳内部的扩压空间,叶轮出口大尺度漩涡更加剧烈,影响了叶轮出口气流方向,并在叶轮出口产生回流现象,降低了通风机的全压和效率。因此认为对于不同压力系数和流量系数的风机,防涡圈对风机性能的影响规律是不一样的。     

前向多翼离心通风机性能改进数值模拟

利用计算流体力学（CFD）软件Fluent，对一前向多翼离心通风机的内部流场进行了数值模拟，并对计算得出的全压、流量以及全压效率和试验值进行了比较，验证了数值模拟的可靠性。同时，对其叶片数、叶片进出口安装角、蜗舌深度等几何参数的不同变化作了对比模拟，从中得出优选结果。     

基于Kriging模型和GA-PSO联立算法的离心通风机叶型优化

对离心通风机叶型进行优化能显著提高通风机的效率,这对于发展国民经济和节能减排有重要意义,基于Kriging代理模型和GA-PSO算法对离心通风机叶型进行气动优化,优化目标为气动效率。具体步骤为:首先,采用贝塞尔基函数来进行叶型的参数化表达;其次,建立起离心通风机叶型参数与目标响应的Kriging代理模型;最后,采用遗传算法(Genetic Algorithm,GA)和粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)相结合的GA-PSO联立算法对离心通风机叶型进行以气动性能提高为目标的优化,并得出最优的叶型。优化后风机全压从3 538 Pa提高到3 572 Pa,效率从76.3%提高到80.8%,优化后的离心通风机在全压不低于原始风机全压的情况下,效率明显提高,实现了离心通风机的优化设计。     

离心通风机内部流场的数值分析

针对离心通风机内部流动损失大、效率低的问题,利用有限元软件对风机内部流场规律进行了研究。首先以风机ME103为例进行了进气试验测试,确定了FLUENT流体仿真所需的边界条件,运用UG软件建立了风机的三维流道模型,用ICEM软件进行了网格划分,经FLUENT解算得到了ME103内部流场的三维数值模拟结果;然后将ME103仿真流场的出口速度与试验数据进行了对比,得到了两者基本吻合的结果,验证了数值分析结果的可靠性;最后通过对工况流量与非工况流量下离心通风机内部仿真流场的分析,获得了风机内部流场的规律,提出了该风机性能优化的方案。研究结果表明:将进气试验测试与数值分析结合的研究方法,可以进一步阐述风机内部流场的特性,为同系列高效离心通风机设计及制造提供指导。     

利用三维数值模拟改进离心通风机设计

用三维数值模拟的方法，对离心通风机叶片进口角、叶片数和叶片进出口宽度比进行优化设计。分析它们对风机性能的影响，并有实验证实。结果表明，这些优化值与传统的经验数据差别很多，对风机性能影响也很大。     

叶栅稠度对多翼离心风机性能影响的研究

用数值模拟方法对风机的性能参数和三维流场结构变化进行分析,研究叶栅稠度对小型多翼离心风机性能的影响。数值模拟结果表明:多翼离心风机的流量、全压、全压效率都随叶栅稠度增大先增大后减小,存在最佳稠度使风机的性能最优;叶栅稠度小时,叶片的负荷大,叶轮容易产生大尺度流动分离,尤其是在径向速度较小的叶顶附近,严重时可能造成风机失速,流动损失增大,风机性能下降;叶栅稠度大时,叶片表面积大,附面层摩擦损失大,风机效率低,同时叶片数多使叶轮通流面积减小,流动阻塞,风机流量降低。     

流体机械离心叶轮出口流场控制技术研究

流体机械离心叶轮的内部流场复杂,其内部出现的二次流会导致叶轮出口的压力和速度分布不均匀,致使叶轮效率降低,同时恶化后续元件的进口流场,使整机性能下降。本文提出了一种优化离心叶轮出口流场的新技术叶片后段开孔法;并以9-19离心风机为算例,探索此法提高整机效率和压力的可行性。数值计算结果表明,叶片后段开孔法将离心风机设计流量和小流量区的效率提高了1%-2％,同时压力也略有提高,效果明显。流场分析表明,叶片后段开孔法可以有效改善叶轮的流场结构,减少了流动损失,提高了离心叶轮的效率。     

离心风机进口间隙泄漏数值模拟分析

使用CFD数值计算软件对5.6号离心风机进风口与叶轮径向间隙（径向间隙δr与叶轮直径D2比值）分别为1mm （0.18%）、2mm （0.36%）、3mm（0.54%）和4mm（0.71%）时的整机进行三维数值模拟,并且与叶轮和进风口没有间隙的离心风机数值模拟结果进行对比。分析间隙对内部流场的影响,总结得到该离心风机全压、内功率和内效率随间隙变化情况。     

双进气后向离心风机的气动性能数值模拟及其改进

首先对某双进气后向叶片的离心风机性能进行试验和数值模拟对比,验证数值模拟结果的精度及有效性;然后在叶轮前盘、轮盘形状和叶片数都相同的情况下,分析了改进叶片型式风机的性能变化。数值模拟结果表明,改进方案风机的全压更高、效率更高,尤其是在大流量区,效率提高5%以上。     

不同叶片相对厚度对矿用轴流通风机性能的影响研究

针对叶片结构参数会影响矿用轴流通风机的性能,其参数含叶片相对厚度、叶顶间隙、叶片安装倾角等,以叶片相对厚度为变化参数,研究了轴流通风机内部流场、全压效率的变化规律.研究结果表明:对于矿用轴流通风机径向截面上的速度、出口风速、风机全压、运行效率,都随着叶片相对厚度的增大呈现先增大后减小的变化趋势,且在叶片相对厚度参数是4...     

吸油烟机多叶离心风机的优化与改进

吸油烟机是常用的家电,但目前很多吸油烟机都存在油烟抽吸不尽,能耗偏高且有一定噪声等问题。针对此不足,本文首先对某厂家提供的现有的家用吸油烟机多叶离心风机进行几何建模,然后对离心风机内部流场进行计算分析,从而得到影响风机性能的最主要因素。最后以增大风机压力,减少能耗及降低噪声为目标对影响参数进行优化设计。结果表明,优化后的离心风机内部流场得到了明显的改善,风机效率从56.6%提高到63.2%,全压由253.6Pa增加到266.1Pa。     

离心叶轮叶片载荷分布优化设计

以某离心风机为研究对象,基于三元反问题设计方法,将离心叶轮的轮盘、轮盖侧叶片载荷分布及叶片尾缘倾斜作为设计参数,利用响应面法与多目标遗传算法组合优化的方法进行优化设计,将翼型叶片优化为三元单板型叶片。数值模拟结果表明:优化叶轮相较于原始叶轮在设计工况下的全压效率提高了1.3%,在全工况范围内,叶片出口非工作面靠近轮盖侧的流动分离现象也得到了明显的改善,全压效率均有明显提高。     

增加短叶片的9-26型风机流场数值模拟

风机的设计过程中,可以采用在长叶片中间安装短叶片的方法来提高风机性能.为了深入了解增加短叶片后的风机流场,应用计算流体力学软件Fluent对某9-26型高压离心风机进行了加装短叶片后的数值模拟并对结果进行分析.计算结果显示,在相同的进出口条件下,增加短叶片的风机流量可增加约5%,出口全压平均增加约10%,叶片的长短对流量的增加也有所影响.计算中所采用的是标准k-ε湍流模型与非结构化网格.模拟结果可以有效帮助人们改进风机性能.