葉片形狀優(yōu)化對(duì)離心式風(fēng)機(jī)金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行的影響

葉片的結(jié)構(gòu)優(yōu)化對(duì)離心風(fēng)機(jī)金屬葉輪平穩(wěn)運(yùn)行有著重要的影響。目前很多學(xué)者研究了葉片出口安裝角的結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及葉片高度的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，但是對(duì)于葉片形狀的結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究得較少。氣流在葉片的不同區(qū)域的流動(dòng)有很大的不同。在葉輪前盤(pán)，氣流的流動(dòng)方式主要是軸向流動(dòng)。在葉輪的中后盤(pán)，氣流的流動(dòng)方式主要是徑向流動(dòng)。通過(guò)這種方式，達(dá)到葉輪前盤(pán)向中后盤(pán)送風(fēng)，使葉輪中后盤(pán)出風(fēng)的目的。由此可見(jiàn)，離心式風(fēng)機(jī)型號(hào)，通過(guò)對(duì)葉片形狀進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，青島離心式風(fēng)機(jī)，可以在一定程度上增加葉片的送風(fēng)量以及有效通道的寬度，使得離心風(fēng)機(jī)的效率得到提高，從而保證金屬葉輪的平穩(wěn)運(yùn)行。

離心式風(fēng)機(jī)具有體積小、壓力系數(shù)高等一系列優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用，是人們生產(chǎn)生活中必不可少的一種機(jī)器設(shè)備。離心風(fēng)機(jī)主要由集流器、蝸殼、電機(jī)以及葉片四個(gè)部件組成。各部件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化對(duì)離心風(fēng)機(jī)金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行起著重要的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及生活水平的提高，對(duì)離心式風(fēng)機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化越來(lái)越受到人們的關(guān)注。因此本文通過(guò)對(duì)集流器優(yōu)化、蝸殼優(yōu)化、電機(jī)優(yōu)化以及葉片形狀進(jìn)行優(yōu)化，來(lái)觀察結(jié)構(gòu)優(yōu)化之后的離心風(fēng)機(jī)對(duì)金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行的影響，以促進(jìn)離心風(fēng)機(jī)的生產(chǎn)工作朝著更完善、更健康的方向發(fā)展。

以離心式風(fēng)機(jī)蝸殼與葉輪出口在半徑方向上的間距隨方位角線性遞增來(lái)優(yōu)化蝸殼型線，并用試驗(yàn)證明了良好的蝸殼型線不僅能提高風(fēng)機(jī)效率及全壓，還能改變流量-壓力曲線的變化趨勢(shì)；BEENA等[11]通過(guò)應(yīng)用層次分析法（AHP），對(duì)蝸殼的重要幾何參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)先排序，闡明了各參數(shù)對(duì)離心風(fēng)機(jī)性能的影響;離心式風(fēng)機(jī)采用3種不同流量的五孔探頭，測(cè)量了風(fēng)機(jī)蝸殼內(nèi)流體的三維流動(dòng)，得出傳統(tǒng)一維蝸殼型線設(shè)計(jì)方法忽略了風(fēng)機(jī)內(nèi)部嚴(yán)重的泄漏情況，應(yīng)根據(jù)流體實(shí)際流動(dòng)進(jìn)行修正的結(jié)論。本文在傳統(tǒng)蝸殼型線設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)上，以某抽油煙機(jī)用多翼離心風(fēng)機(jī)為研究對(duì)象，

離心式風(fēng)機(jī)采用動(dòng)量矩修正方法對(duì)其進(jìn)行性能優(yōu)化。并考慮粘性應(yīng)力的作用對(duì)原有k-ε計(jì)算模型進(jìn)行修正，離心式風(fēng)機(jī)廠家，以期提高數(shù)值計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確度，為CFD數(shù)值模擬預(yù)測(cè)風(fēng)機(jī)性能的可靠性提供參考。多翼離心風(fēng)機(jī)由進(jìn)口集流器、葉輪及蝸殼組成，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。其設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速n=1200r/min，設(shè)計(jì)流量Qv=0.15m3/s，主要尺寸參數(shù)為：離心式風(fēng)機(jī)蝸殼寬度b1152mm，葉輪內(nèi)徑1D210mm，葉輪外徑2D246mm，葉片進(jìn)口安裝角178A，葉片出口安裝角2160A，葉片圓弧半徑r14mm，葉片數(shù)z60。為了提供更好的來(lái)流條件，給定較為準(zhǔn)確的邊界條件，本研究在利用Solidworks軟件對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行三維建模時(shí)，分別將進(jìn)風(fēng)區(qū)域和出風(fēng)區(qū)域進(jìn)行延長(zhǎng)處理，以保證進(jìn)出口氣體的流動(dòng)充分發(fā)展。另外，為了方便模型的建立，在盡量減小數(shù)值模擬誤差的前提下對(duì)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定程度的簡(jiǎn)化，

因此，當(dāng)離心式風(fēng)機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)故障現(xiàn)象時(shí)，首先必須從基礎(chǔ)查找原因?；A(chǔ)因素主要是：

（1）混凝土基座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有缺陷，基座強(qiáng)度和剛度不夠；

（2）基礎(chǔ)地質(zhì)差，風(fēng)機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后，造成基礎(chǔ)沉降或松動(dòng)；

（3）混凝土基座材料不合格，澆筑不符合規(guī)范要求；

（4）地腳螺栓及墊鐵的安裝不當(dāng)。實(shí)際中，常采用二次灌漿的方法將地腳螺栓進(jìn)行固定定位，其施工、安裝應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范要求，以確保質(zhì)量。根據(jù)上述分析，離心式風(fēng)機(jī)價(jià)格，基礎(chǔ)因素引起風(fēng)機(jī)振動(dòng)的表征主要有：基礎(chǔ)周?chē)仄河忻黠@振動(dòng)；基礎(chǔ)與地坪或二次灌漿產(chǎn)生的結(jié)合面存在明顯裂縫，墊鐵或地腳螺栓松動(dòng)，應(yīng)注意，此類振動(dòng)往往比較劇烈，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生螺栓斷裂，軸承座螺栓孔崩裂，直接造成軸承座報(bào)廢；基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降，產(chǎn)生基座傾斜。離心式風(fēng)機(jī)處理措施：一是驗(yàn)算基礎(chǔ)的質(zhì)量是否符合要求，對(duì)于風(fēng)機(jī)等旋轉(zhuǎn)式設(shè)備，由于回轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的慣性力作用在基礎(chǔ)上，為確保安全運(yùn)行，則基礎(chǔ)質(zhì)量應(yīng)等于10 倍的風(fēng)機(jī)機(jī)組質(zhì)量，不符合要求應(yīng)采用加固加重措施；二是有松動(dòng)的二次灌漿地腳螺栓應(yīng)破除拔出，孔壁鑿毛后重新澆筑混凝土固定地腳螺栓。二次灌漿應(yīng)保濕養(yǎng)護(hù)7 天以上，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后才能進(jìn)行下一步的安裝。二次灌漿的混凝土強(qiáng)度可提高一級(jí)，固定效果更佳。

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