為改善離心通風(fēng)機(jī)受氣體粘性影響導(dǎo)致流動分離加劇的現(xiàn)象，在傳統(tǒng)蝸殼型線設(shè)計(jì)理論的基礎(chǔ)上，研究氣體粘性力矩對蝸殼壁線分布的影響，并采用動量矩修正方法對其進(jìn)行改型設(shè)計(jì)。另外，為真實(shí)反映風(fēng)機(jī)內(nèi)流場分布情況，在標(biāo)準(zhǔn)k-ε 計(jì)算模型的擴(kuò)散項(xiàng)中加入粘性應(yīng)力作用，使其高計(jì)算誤差降低至3%。對比分析改型前后風(fēng)機(jī)數(shù)值模擬計(jì)算和試驗(yàn)測量結(jié)果可知，采用修改的k-ε 模型進(jìn)行計(jì)算發(fā)現(xiàn)改型后風(fēng)機(jī)內(nèi)旋渦強(qiáng)度減小，蝸殼出口靠近蝸舌處流動分離得到改善。試驗(yàn)結(jié)果表明：改型離心通風(fēng)機(jī)出口靜壓提升約25Pa，離心通風(fēng)機(jī)型號，較大全壓效率較原型機(jī)提升約10%。

同時，由于蝸殼張開度擴(kuò)大能夠抑制流動分離，使蝸舌附近區(qū)域的旋渦強(qiáng)度及其影響區(qū)域減小，從而有效地降低了多翼離心風(fēng)機(jī)噪聲2.5dB。多翼離心風(fēng)機(jī)廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域，是工業(yè)生產(chǎn)中主要耗能設(shè)備之一，蝸殼作為離心風(fēng)機(jī)中不可或缺的基本元件，其結(jié)構(gòu)的不對稱性及內(nèi)部流動的復(fù)雜性會對葉輪出口氣流角造成較大影響，使其沿圓周方向呈現(xiàn)出明顯的不對稱性。而在風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行過程中，離心通風(fēng)機(jī)葉輪出口氣流與蝸殼壁面間存在強(qiáng)烈的非定常干涉，使得蝸殼壁面成為風(fēng)機(jī)的主要噪聲源。因此提高蝸殼型線設(shè)計(jì)水平，不僅能改善風(fēng)機(jī)氣動性能，還能達(dá)到降低噪聲的效果。目前國內(nèi)外學(xué)者對離心風(fēng)機(jī)蝸殼型線的研究，主要集中在尋找能真實(shí)反映蝸殼內(nèi)流體流動狀態(tài)的設(shè)計(jì)方法。

離心通風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)原理及其裝置為了驗(yàn)證修正后數(shù)值計(jì)算模型的準(zhǔn)確度，對原風(fēng)機(jī)的不同工況氣動性能試驗(yàn)。將修正前后數(shù)值計(jì)算模型預(yù)測原型機(jī)性能結(jié)果與試驗(yàn)值作對比分析，由數(shù)據(jù)可知，采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε 模型預(yù)測的風(fēng)機(jī)性能曲線較試驗(yàn)值存在一定誤差，其較大誤差值達(dá)9.5%，修正的k-ε 模型，各流量工況下離心通風(fēng)機(jī)出口靜壓計(jì)算值與試驗(yàn)值吻合，其性能曲線趨于重合，兩者誤差值明顯減小，且較大誤差降低至3%，離心通風(fēng)機(jī)廠家，充分驗(yàn)證了所采用的數(shù)值計(jì)算模型修正方法的可行性，同時為下文離心通風(fēng)機(jī)性能的準(zhǔn)確度和可靠性預(yù)測提供支撐。設(shè)計(jì)原理分析原風(fēng)機(jī)蝸殼內(nèi)壁型線采用的是傳統(tǒng)蝸殼型線設(shè)計(jì)方法，即不考慮壁面粘性摩擦的影響，氣流動量矩保持不變，運(yùn)用不等邊基圓法繪制的近似阿基米德螺旋線。而實(shí)際流動過程中，氣體粘性作用常導(dǎo)致其速度在過流斷面上呈現(xiàn)的分布不均勻現(xiàn)象。

對于低速小型多翼離心風(fēng)機(jī)而言，由于氣體流道狹窄，受粘性作用的影響，風(fēng)機(jī)內(nèi)壁面邊界層分離加劇，經(jīng)過葉輪加速的氣體流速沿蝸殼徑向方向逐漸減小，而在離心通風(fēng)機(jī)蝸殼出口處，由于同時受到蝸舌結(jié)構(gòu)和蝸殼壁面的影響，其流速為管道流速度分布，受粘性作用的影響，蝸殼內(nèi)流體于整個流道空間內(nèi)呈現(xiàn)速度分布不均勻的現(xiàn)象，因此在實(shí)際流動過程中，流體動量矩并不是不變的，而是隨流動的進(jìn)行不斷減小，濱州離心通風(fēng)機(jī)，故基于動量矩守恒定律設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)蝸殼型線存在動量修正的必要。改型設(shè)計(jì)方法由于氣體粘性力無法通過簡單的公式運(yùn)算獲得，且其大小受氣體速度的影響，因此本文采用一種簡單化的求解方法，即基于傳統(tǒng)不等邊基圓法，離心通風(fēng)機(jī)運(yùn)用改進(jìn)后的k-ε 模型對原風(fēng)機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬，設(shè)置如圖8 所示的4 個監(jiān)測截面，其方位角φ 分別為90°、180°、270°、360°。通過Fluent 后處理計(jì)算得出蝸殼壁面區(qū)域于以上4 個截面處所受粘性力大小Fν ，測量力矩中心至力原點(diǎn)距離R，由額定工況下風(fēng)機(jī)總質(zhì)量流量q 計(jì)算得單位質(zhì)量流體所受黏性力矩平均值m FR / q。

以4-73No.8D 離心風(fēng)機(jī)為研究對象，對比了適配進(jìn)氣箱的兩種不同導(dǎo)流器，并測試了噪聲；一種包含復(fù)雜形狀進(jìn)氣箱與旋轉(zhuǎn)葉輪一體的離心通風(fēng)機(jī)的算法，可以很好的揭示斜流風(fēng)機(jī)內(nèi)部流動的特征；對電站鍋爐離心通風(fēng)機(jī)進(jìn)氣箱三維粘性流場進(jìn)行了數(shù)值模擬，分析了進(jìn)氣箱內(nèi)氣體流動特性的影響，并對進(jìn)氣箱的設(shè)計(jì)和改造提出了建議；Li Jingyin對有無進(jìn)氣箱的軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行了數(shù)值分析，并著重分析了進(jìn)氣箱內(nèi)部的流動對軸流風(fēng)機(jī)效率下降的影響。本文基于CFX 軟件，對有無進(jìn)氣箱兩種離心風(fēng)機(jī)，離心通風(fēng)機(jī)價格，分別建立了數(shù)值計(jì)算模型，進(jìn)行了三維數(shù)值模擬分析，研究離心通風(fēng)機(jī)其內(nèi)部流場特性。并與實(shí)驗(yàn)的實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，驗(yàn)證數(shù)值計(jì)算結(jié)果的合理性。本文采用一種特殊設(shè)計(jì)的進(jìn)氣箱，這種形式的進(jìn)氣箱削弱了氣流在90°轉(zhuǎn)彎過程中的能量損失，在轉(zhuǎn)彎處氣流更加的平穩(wěn)，加速過程更加的均勻。該進(jìn)氣箱進(jìn)口為矩形，出口為與集流器相連的圓形。通過solidworks 建立的兩種形式的三維模型，兩種模型除進(jìn)氣箱外其他尺寸相同。

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