風機的設(shè)計方法，對所設(shè)計風機的穩(wěn)態(tài)計算結(jié)果進行了分析。在離心風機設(shè)計完成后，根據(jù)具體設(shè)計參數(shù)建立了離心風機的三維模型。第三章采用樣機的數(shù)值計算方法，對設(shè)計工況下的風機進行了計算。原型風機和斜槽風機的比轉(zhuǎn)速分別為13.89和11.08。根據(jù)不同的比轉(zhuǎn)速，可對風機進行分類?？梢钥闯觯O(shè)計的風機和原型風機屬于不同的系列，濰坊風機，但在全壓、效率等方面都有所提高?？梢宰C明第四節(jié)風機的設(shè)計方法是正確合理的。通過對設(shè)計風機的數(shù)值計算參數(shù)與風機初始設(shè)計值的比較，可以看出設(shè)計風機的總壓值高于設(shè)計目標，效率為68%，效率比原型風機高19.9%，總壓值由4626提高到4626。PA至5257PA，均滿足合作單位的性能要求。

可以看出，風機樣機長、短葉片的吸力面不僅產(chǎn)生分離現(xiàn)象，而且產(chǎn)生兩個渦，設(shè)計工況下設(shè)計風機長、短葉片的吸力面存在一些分離現(xiàn)象，但沒有明顯的分離現(xiàn)象。產(chǎn)生了漩渦。通過比較兩種方法的流線圖可以看出，所設(shè)計的風機的整體流動性能得到了很大的提高，設(shè)計的風機的效率得到了很大的提高。

設(shè)計風機的瞬態(tài)計算

為了后期計算風機內(nèi)部的氣動噪聲，本文對離心風機內(nèi)部流場采用瞬態(tài)的計算方法進行了數(shù)值計算。下面詳細介紹風機的瞬態(tài)計算過程。

風機瞬態(tài)計算收斂性判斷

瞬態(tài)計算過程中，每一個時間步內(nèi)相當于計算一個穩(wěn)態(tài)過程。因此在每一個時間步內(nèi)都需要保證計算達到收斂。瞬態(tài)計算過程中存在內(nèi)迭代的概念，內(nèi)迭代與穩(wěn)態(tài)求解的的迭代具有相同的原理。內(nèi)迭代次數(shù)可以在模型樹節(jié)點Run  Calculation面板通過參數(shù)Max Iteration/Time Step來設(shè)置。

風機高速流體和低速流體相互拉動，導(dǎo)致動能損失較大，4-79風機，再加上二次流的阻礙，葉輪的流動質(zhì)量大大降低，這種結(jié)構(gòu)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，6-51風機，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。結(jié)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，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(yù)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(jié)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）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。

風機采用SolidWorks三維建模軟件對斜通道離心風機進行了三維建模，對整個離心風機進行了建模。由于斜槽風機葉片采用無氣鋼板焊接而成，為了簡化網(wǎng)格生成，提高網(wǎng)格質(zhì)量，9-22風機，采用無厚度曲面建立了離心風機的三維模型。風機的網(wǎng)格生成方法可分為結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格和非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。一般來說，結(jié)構(gòu)網(wǎng)格計算的收斂速度是快而好的。然而，在一些復(fù)雜的結(jié)構(gòu)中，很難生成結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。在結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成過程中，邊上節(jié)點的數(shù)目發(fā)生變化，往往導(dǎo)致相應(yīng)的邊節(jié)點發(fā)生許多變化。網(wǎng)格生成通常占用CFD分析師的大部分時間。針對這一問題，本文采用混合網(wǎng)格對風機進行網(wǎng)格劃分，即結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格與非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格相結(jié)合的方法。結(jié)構(gòu)網(wǎng)格用于劃分葉輪的葉片通道。由于葉片位于葉輪各通道的連接處，葉片為非線性結(jié)構(gòu)。在劃分結(jié)構(gòu)網(wǎng)格時，往往會產(chǎn)生負體積。因此，采用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分進氣道上部，并對靠近壁面和葉片的網(wǎng)格進行加密。邊界附近層的厚度為0.01 mm，這確保壁上的Y 值在湍流模型要求的范圍內(nèi)。考慮到后期改善風機結(jié)構(gòu)的便利性，葉輪與蝸殼分開嚙合，并在相應(yīng)的表面建立接口進行數(shù)據(jù)交換。葉輪外場計算網(wǎng)格為1224917殼體和1281713網(wǎng)格。

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