通過對箱式離心風(fēng)機(jī)不同方案的改進(jìn)，得出如下結(jié)論：向內(nèi)延長斜槽風(fēng)機(jī)葉輪的短葉片，可以有效地減小風(fēng)機(jī)所需的扭矩，提高風(fēng)機(jī)在設(shè)計條件下的效率；延長斜槽風(fēng)機(jī)葉輪的長葉片和短葉片，可以提高風(fēng)機(jī)的效率。外擴(kuò)可以明顯提高風(fēng)機(jī)的總壓，但隨著總壓的增大，風(fēng)機(jī)所需的扭矩也隨之增大。因此，風(fēng)扇的效率幾乎不變。減小斜槽離心風(fēng)機(jī)樣機(jī)蝸殼與葉輪的間隙，不僅可以提高風(fēng)機(jī)的總壓，而且可以降低風(fēng)機(jī)所需的扭矩，提率2.1%。通過實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬研究了箱式離心風(fēng)機(jī)的流場，這是研究離心風(fēng)機(jī)內(nèi)部流動的兩種主要方法。通過對箱式離心風(fēng)機(jī)樣機(jī)內(nèi)部流動的分析，提出了三種不同的改進(jìn)方案，每種方案都提高了風(fēng)機(jī)的一定性能參數(shù)。

風(fēng)機(jī)短葉片向內(nèi)加長，提高風(fēng)機(jī)效率；風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)直徑增大，風(fēng)機(jī)總壓增大；蝸殼舌與風(fēng)機(jī)葉輪間隙適當(dāng)減小，風(fēng)機(jī)總壓和效率提高。證實(shí)了。但箱式離心風(fēng)機(jī)仍采用復(fù)雜的曲面葉片結(jié)構(gòu)，這不會改善風(fēng)機(jī)加工工藝的復(fù)雜故障，每一個改進(jìn)方案都不能改善風(fēng)機(jī)葉片通道內(nèi)的流動特性，使風(fēng)機(jī)的總壓力值達(dá)到5000pa以上，且沖擊力較大。提高風(fēng)扇的效率。如果只重新設(shè)計風(fēng)機(jī)的葉輪結(jié)構(gòu)，必然會導(dǎo)致葉輪與風(fēng)機(jī)蝸殼結(jié)構(gòu)不匹配，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)性能急劇下降。因此，本文采用現(xiàn)代風(fēng)機(jī)設(shè)計理論，以全壓5000pa、轉(zhuǎn)速2900rmp、箱式離心風(fēng)機(jī)的風(fēng)量1300hm/3為設(shè)計目標(biāo)，對風(fēng)機(jī)進(jìn)行了重新設(shè)計，以滿足合作公司的性能要求，提高風(fēng)機(jī)的整體性能。為了了解三維流場結(jié)構(gòu)對氣動噪聲的影響，在氣動噪聲預(yù)測中，采用條帶理論方法確定葉片表面的氣動參數(shù)。在設(shè)計中，主要介紹了風(fēng)機(jī)葉輪、蝸殼和集熱器結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇方法，介紹了葉片結(jié)構(gòu)的選擇。

離心風(fēng)機(jī)的葉片結(jié)構(gòu)主要包括葉片的形狀和葉片的組合。根據(jù)葉片出口安裝角度的不同，風(fēng)機(jī)可分為前向型、徑向型和后向型三種。為了改善葉輪流道內(nèi)的流動狀況，國內(nèi)外學(xué)者對葉輪葉型和葉片結(jié)構(gòu)進(jìn)行了大量的研究。2013年，Wu Gengli等人[46]采用“雙圓弧段”葉片。通過對葉片與恒速葉片的比較，結(jié)果表明，雙圓弧葉片離心風(fēng)機(jī)可以獲得更寬的穩(wěn)定工作范圍和更高的總壓。黃東濤等。箱式離心風(fēng)機(jī)采用長短葉片開槽技術(shù)，提高風(fēng)機(jī)總壓，降低風(fēng)機(jī)噪音。增大前向離心風(fēng)機(jī)葉片的出口安裝角，不僅可以提高風(fēng)機(jī)的總壓，而且可以增加噪聲，降低風(fēng)機(jī)的效率。通過控制箱式離心風(fēng)機(jī)主葉片的數(shù)量，增加了主葉片中的短葉片，減少了葉片通道中的回流損失，從而提高了風(fēng)機(jī)的效率。本文在前人研究成果的基礎(chǔ)上，根據(jù)葉輪流道截面逐漸變化的原理，采用葉片型線成形法，將斜槽風(fēng)機(jī)樣機(jī)的“多弧S形葉片”改進(jìn)為“雙弧”葉片，并采用雙弧拼接的方法，將葉片型線成形為“雙弧”葉片。兩個部分的葉片剖面詳細(xì)介紹了風(fēng)機(jī)各部件結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇和設(shè)計過程。

研究結(jié)果表明，箱式離心風(fēng)機(jī)葉片結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不僅使風(fēng)機(jī)難以加工，而且增加了風(fēng)機(jī)內(nèi)部的流動損失，降低了風(fēng)機(jī)的效率。為了提高箱式離心風(fēng)機(jī)的總壓和效率，對斜槽離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)和設(shè)計。采用數(shù)值計算方法對斜槽離心風(fēng)機(jī)的內(nèi)部流動進(jìn)行了分析，并根據(jù)內(nèi)部流動規(guī)律進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)和設(shè)計工作。通過查閱大量的離心風(fēng)機(jī)優(yōu)化設(shè)計文獻(xiàn)，深入了解風(fēng)機(jī)不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對風(fēng)機(jī)內(nèi)部流動特性的影響，并采用數(shù)值計算方法建立風(fēng)機(jī)三維模型，劃分網(wǎng)格，箱式離心風(fēng)機(jī)采用N-S方程，結(jié)合W。利用SSTK-U湍流模型，模擬了斜通道風(fēng)機(jī)的原型。通過對樣機(jī)計算結(jié)果與原始測量數(shù)據(jù)的比較，詳細(xì)分析了SSTK-U湍流模型的精度，為離心風(fēng)機(jī)數(shù)值計算選擇湍流模型提供了良好的參考。通過觀察風(fēng)機(jī)不同截面的等值線和流線圖，分析了風(fēng)機(jī)的內(nèi)部流動特性，為離心風(fēng)機(jī)的改進(jìn)提供了思路。在設(shè)計流量條件下，通過改變蝸舌與葉輪之間的間隙，可以有效地提高風(fēng)機(jī)的總壓，降低風(fēng)機(jī)所需的扭矩，提高風(fēng)機(jī)效率2。在斜槽離心風(fēng)機(jī)樣機(jī)的基礎(chǔ)上，提出了三種改進(jìn)方案：向內(nèi)延長風(fēng)機(jī)短葉片可減少短葉片吸力面分離，提高風(fēng)機(jī)效率2.3%；增大風(fēng)機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)直徑可提高總壓。風(fēng)機(jī)的壓力值，效率基本不變，增大蝸殼舌與風(fēng)機(jī)葉輪之間的間隙，可使風(fēng)機(jī)總壓值提高到4711pa，效率提高2.1%。