5-51風機信賴推薦「多圖」

在總結以往研究經(jīng)驗的基礎上，以5-51風機為研究對象，利用NUMECA軟件對不同的葉片開槽方案進行了模擬，比較了不同方案下的風機性能優(yōu)化，并結合分布確定了葉片開槽的較佳參數(shù)。葉輪內(nèi)部流場。本文對5-51風機原葉輪開槽前的內(nèi)部流場進行了數(shù)值模擬。結果表明，風扇葉片通道的吸力面發(fā)生了邊界層分離，形成了一個較大的渦流區(qū)。后半段通道內(nèi)，吸力面邊界層分離較為嚴重，高速氣流占整個通道寬度的65%左右。因此，可以通過在容易發(fā)生邊界層分離的葉片端部開一個小間隙來防止邊界層分離的產(chǎn)生和發(fā)展，從而使流經(jīng)該間隙的部分流體能夠吹走吸入面出口附近的流體。以往的研究表明，狹縫的大小對氣流有很大的影響，但在粉塵環(huán)境中，狹縫過?。íM縫寬度約為2 mm）可能會被堵塞而失去其功能，這限制了該技術在實際中的應用。因此，為了確保5-51風機不發(fā)生堵塞，開口處有足夠的間隙?？紤]到工程實踐中操作的方便性，用A的變化來表示縫的位置，用B的變化來控制縫角的大小。A風機入口擋板開啟80%時，風機電流為146A，B風機入口擋板開啟80%時，風機電流為145。比較采用A/C（c為葉片弦長）與B/C的無量綱形式。在計算和優(yōu)化槽位和槽角時，采用了固定一個比例和調(diào)整另一個比例的方法。

5-51風機高速流體和低速流體相互拉動，導致動能損失較大，再加上二次流的阻礙，葉輪的流動質(zhì)量大大降低，這種結構非常不利于風機的運行。葉片切縫后，流道出口附近的速度梯度更加平衡，沒有回流。這是因為通過槽道的流動可以將吸入面出口附近的流體吹走，這不僅避免了流出的現(xiàn)象，而且還將低速流體吸入吸入吸入面，改善了葉輪內(nèi)部的流場。（2）通過觀察原型風機和斜槽風機葉片通道的流線圖，可以看出設計風機的長、短葉片吸力面分離較弱，但沒有強渦流區(qū)。結果表明，當裂縫正好位于上邊界層剝離的前端時，效果較佳。相比之下，5-51風機葉片入口（段）開口間隙的速度沒有顯著變化。葉片出口發(fā)生了巨大變化。葉片出口處的速度分布變得更加均勻，而原葉輪出口處的速度從吸入側(cè)到壓力側(cè)變化很大，說明槽達到了預期的優(yōu)化目的。

（1）通過數(shù)值模擬研究了開槽對風機性能的影響。結果表明，開槽有利于提高風機的性能，對風機的流場有很大的影響。

（2）開槽參數(shù)a/c=1.67，b/c=0.169時，風機性能相對較佳，風機總壓提高4.25%，效率提高1.49%。

（3）5-51風機葉片切縫后，通過切縫的流體能有效防止葉片表面附面層脫落，減少流動損失，當切縫位置與附面層分離前沿對齊時，效果佳，使轉(zhuǎn)輪出口流速更加均勻。

（4）本文所得到的較佳插削參數(shù)只能從有限的方案中選取，可能會錯過較佳插削角度和位置，有待進一步研究。

5-51風機蝸殼優(yōu)化設計方法的研究進展橫截面面積的圓周變化、橫截面形狀、橫截面的徑向位置、蝸殼入口位置、蝸舌的結構是蝸殼的五個主要幾何參數(shù)。其中蝸舌的位置、角度和形狀，在避免內(nèi)部沖擊、減少分離損失和降低噪聲等方面起著重要的作用。蝸殼的各幾何參數(shù)對風機內(nèi)部流動的影響并不是獨立的，它們之間既相互關聯(lián)，又相互影響，因此，在確定這些幾何參數(shù)時要進行考慮。采用數(shù)值計算與響應面法相結合的手段對蝸殼的三個主要幾何參數(shù)(蝸殼出口的擴張角、葉輪的露出長度、蝸舌間隙)進行了優(yōu)化，結果表明通過優(yōu)化蝸舌間隙和葉輪的露出長度，不僅可以提高風機的效率，還可以降低風機的A聲級噪聲。增大前向離心風機葉片的出口安裝角，不僅可以提高風機的總壓，而且可以增加噪聲，降低風機的效率。按一維設計理論(等環(huán)量法)蝸殼型線應為一條對數(shù)螺旋線。通過對方程的簡化處理，5-51風機按照等邊基元法和不等邊基元法可以快速完成蝸殼型線的繪制。5-51風機采用改進的等邊基元法繪制離心風機的蝸殼型線，通過數(shù)值計算與實驗研究，結果表明采用改進的等邊基元法繪制蝸殼型線，不僅可以提高離心風機的效率，還可以降低風機的噪聲。在蝸殼型線一維設計理論的基礎上，通過考慮氣體粘性因素的影響，對風機原外殼進行了改進。研究結果表明，通過考慮氣體粘性，對蝸殼型線進行改進，可以減小蝸殼內(nèi)的流動損失，提高風機的效率。