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將風(fēng)機模型導(dǎo)入ICEM 進行網(wǎng)格劃分,網(wǎng)格劃分過程中對離心風(fēng)機關(guān)鍵部位要進行加密處理,如葉輪、集流器、蝸舌、進氣箱的轉(zhuǎn)角處等。對風(fēng)機的進口與出口適當(dāng)延長,以保證計算的穩(wěn)定性??紤]到離心風(fēng)機結(jié)構(gòu)的復(fù)雜且不規(guī)則性,本文采用非結(jié)構(gòu)四面體網(wǎng)格進行劃分,其中無進氣箱的離心風(fēng)機網(wǎng)格數(shù)量約370萬,網(wǎng)格質(zhì)量為0.3以上;帶進氣箱的離心風(fēng)機網(wǎng)格數(shù)量為380萬,網(wǎng)格質(zhì)量為0.3以上。
風(fēng)機采用標(biāo)準(zhǔn)k-?模型,壁面函數(shù)為Scalable,數(shù)值計算方法為高階求解格式,求解格式為一階格式。由于通風(fēng)機轉(zhuǎn)速低,馬赫數(shù)小,可認為氣流為不可壓縮定常流動。進口給定質(zhì)量流量,出口給定靜壓,壁面條件為無滑移邊界,轉(zhuǎn)速為1 480r/min,并將流動區(qū)域分為靜止域與旋轉(zhuǎn)域,兩者通過Interface連接,連接模型為普通連接,坐標(biāo)變換為轉(zhuǎn)子算法,網(wǎng)格連接方式為GGI。本文所研究的某離心風(fēng)機葉輪有均布的16 個前向的大小葉片,其內(nèi)部流場較為復(fù)雜,為了揭示風(fēng)機內(nèi)的流場特性,對風(fēng)機進行全三維數(shù)值模擬。先單獨分析了進氣箱內(nèi)部流場特性,然后對進氣箱與風(fēng)機進行一體化分析,研究進氣箱對離心風(fēng)機性能的影響。
風(fēng)機管道共振和檢查處理措施
風(fēng)機的進出口管段風(fēng)速很高,高速穿行的風(fēng)會擾動管道,使管道發(fā)生共振。一般情況下,風(fēng)機進出口管是靠法蘭和葉輪殼體剛性連接的,管道的振動必然傳到殼體上,而殼體通常和軸承座相連,殼體振動又引起軸承座振動,終導(dǎo)致致整臺風(fēng)機發(fā)生振動。此類振動的預(yù)防處理措施為:
(1)檢查風(fēng)機殼體,淄博風(fēng)機,如殼體存在裂紋的或磨損及其腐蝕嚴(yán)重的,應(yīng)加固或整體更換;
(2)在振動比較明顯的管段上加裝管道減震器,使管道與風(fēng)機殼體呈柔性連接,減小或緩沖振動。常用的管道減震器,如KTX 可曲繞橡膠接頭,即管道減震器,一般安裝于靠近風(fēng)機出口端,減震效果比較明顯。另外,有些管道補償器如填料式補償器、波形補償器也可以起到減震作用;
(3)在條件允許下可優(yōu)化出口管道,離心鼓風(fēng)機,一般來說,彎頭處更容易發(fā)生擾動管道而造成振動的現(xiàn)象,所以風(fēng)機出口段宜有不小于5 m 的直段,以減少出口阻力損失,達到順暢輸送介質(zhì)的目的;
(4)進口調(diào)節(jié)閥宜優(yōu)先選用葉片閥,它在工作時能實現(xiàn)管道內(nèi)輸送介質(zhì)的均勻分布,防止產(chǎn)生劇烈渦流而發(fā)生振動。上文闡述的引起風(fēng)機振動的因素只是本人原所在企業(yè)常見的,鍋爐風(fēng)機,當(dāng)然不排除其他類型的風(fēng)機會有其他的因素。在實際工作中,不能孤立、片面地把振動的原因歸結(jié)于某一項因素,也有可能是這四種因素共同作用的結(jié)果。因此,在分析風(fēng)機振動故障時,應(yīng)該根據(jù)振動特征具體分析,事實求是地綜合考慮,高速離心鼓風(fēng)機,只有這樣,才能準(zhǔn)確、快捷地找出振動原因,消除振動故障。
風(fēng)機葉片吸力側(cè)形成的低能流積聚的“尾跡區(qū)”,形成“射流-尾流”結(jié)構(gòu)。加進氣箱后,風(fēng)機葉輪尾緣處的“尾跡-射流”更加的嚴(yán)重,風(fēng)機模型尾跡區(qū)占了比較大的空間,減少了風(fēng)機流道有效面積。在小流量區(qū),風(fēng)機內(nèi)部的流場分布發(fā)生偏心現(xiàn)象(C 處),葉輪流道E 側(cè),氣體比較充實,葉輪流道F 側(cè)氣體分布較差,與原始風(fēng)機內(nèi)部流場分布相比,其風(fēng)機葉輪流道的充盈性差。離心風(fēng)機的效率曲線如圖6,無進氣箱情況下在流量為2.82kg/s,壓力為3 106.23Pa 時,達到較率68.64%;加進氣箱后在流量為1.68kg/s,壓力為2 775.54Pa,達到較率59.45%,通過與原始風(fēng)機對比可知,加進氣箱后其較率降低8.19%。同樣由圖6 效率曲線對比圖可知,加進氣箱后風(fēng)機整體效率降低,與原始風(fēng)機相比其區(qū)域比較窄,縮短了工作區(qū)域,且加進氣箱后較優(yōu)工況點向小流量區(qū)偏移。加進氣箱后,離心風(fēng)機的全開流量降低,與無進氣箱相比,流量降低了16.9%。由圖7 可知,加進氣箱不僅降低了風(fēng)機的全開流量,其全壓也有所減少。風(fēng)機性能測試采用C 型試驗裝置對帶進氣箱的離心風(fēng)機進行了性能測試,測試標(biāo)準(zhǔn)按GB/T 1236-2017《工業(yè)通風(fēng)機用標(biāo)準(zhǔn)化風(fēng)道進行性能實驗》執(zhí)行。
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