在總結(jié)以往研究經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，以高速離心鼓風(fēng)機為研究對象，利用NUMECA軟件對不同的葉片開槽方案進行了模擬，比較了不同方案下的風(fēng)機性能優(yōu)化，并結(jié)合分布確定了葉片開槽的較佳參數(shù)。根據(jù)數(shù)值計算結(jié)果，得出以下結(jié)論：（1）通過比較設(shè)計風(fēng)機樣機和斜槽離心風(fēng)機樣機的數(shù)值計算結(jié)果，可以看出在設(shè)計流量條件下重新設(shè)計的離心機，風(fēng)機的總壓值高于E設(shè)計目標，效率68%，效率比樣機高19。葉輪內(nèi)部流場。本文對高速離心鼓風(fēng)機原葉輪開槽前的內(nèi)部流場進行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明，風(fēng)扇葉片通道的吸力面發(fā)生了邊界層分離，形成了一個較大的渦流區(qū)。后半段通道內(nèi)，吸力面邊界層分離較為嚴重，高速氣流占整個通道寬度的65%左右。因此，可以通過在容易發(fā)生邊界層分離的葉片端部開一個小間隙來防止邊界層分離的產(chǎn)生和發(fā)展，從而使流經(jīng)該間隙的部分流體能夠吹走吸入面出口附近的流體。以往的研究表明，狹縫的大小對氣流有很大的影響，但在粉塵環(huán)境中，狹縫過?。íM縫寬度約為2 mm）可能會被堵塞而失去其功能，這限制了該技術(shù)在實際中的應(yīng)用。因此，為了確保高速離心鼓風(fēng)機不發(fā)生堵塞，開口處有足夠的間隙。考慮到工程實踐中操作的方便性，用A的變化來表示縫的位置，用B的變化來控制縫角的大小。比較采用A/C（c為葉片弦長）與B/C的無量綱形式。在計算和優(yōu)化槽位和槽角時，采用了固定一個比例和調(diào)整另一個比例的方法。

針對高速離心鼓風(fēng)機具體實例，本文采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格進行數(shù)值模擬，并利用Autogrid軟件提供的H型網(wǎng)格自動生成功能生成進水口和葉輪的終網(wǎng)格。由于斜槽風(fēng)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，采用無厚度曲面建立了離心風(fēng)機的三維模型。高速離心鼓風(fēng)機其他部分的網(wǎng)格生成是通過先劃分區(qū)域，然后手動劃分網(wǎng)格來完成的。邊界及初始條件1）集熱器入口設(shè)為入口邊界，葉輪出口設(shè)為出口邊界，葉輪前盤、后盤和葉片的實體壁設(shè)為實體壁，轉(zhuǎn)輪邊界面與下一周期轉(zhuǎn)輪邊界面之間的連接設(shè)為PE。三元匹配連接，循環(huán)數(shù)設(shè)為12。設(shè)定高速離心鼓風(fēng)機初始靜壓P=1.01325*105pa，初始溫度t=293K，軸向入口速度=18m/s，所有旋轉(zhuǎn)壁（如前盤、后盤、葉輪葉片等）的輸入速度n=1450r/min，其他非旋轉(zhuǎn)壁（如蝸殼）的輸入速度為零。由于流道內(nèi)軸流分布不均勻，葉輪前后盤不一致，為便于比較分析，沿葉輪圓周做了A、B兩段。葉輪通道內(nèi)的速度和壓力分布用云圖和矢量圖表示。給出了開槽角度對風(fēng)機性能的影響。給出了葉片開槽角度對風(fēng)機總壓和效率的影響結(jié)果。葉片開槽使風(fēng)機的總壓和效率增加，但總壓明顯增加，效率增加不大。其中，方案7的壓力和效率增加較大，總壓增加3.87%，效率增加0.15%。

改造后，對兩臺高速離心鼓風(fēng)機進行性能評價試驗，包括全負荷風(fēng)機數(shù)據(jù)試驗、改造前后數(shù)據(jù)試驗和風(fēng)機較大出力試驗數(shù)據(jù)，如下所示。2dQ時功率也有所進步，但在大流量工況下功率依然只有較低的47%。（1）滿負荷風(fēng)機數(shù)據(jù)試驗：鍋爐滿負荷運行時，爐內(nèi)氧含量維持在2.5%，爐內(nèi)負壓維持在0-50pa，鍋爐穩(wěn)定運行2小時后，現(xiàn)場測量兩臺引風(fēng)機數(shù)據(jù)。滿足機組滿負荷要求。風(fēng)機滿負荷數(shù)據(jù)見表2。

（2）改造前后數(shù)據(jù)試驗：風(fēng)機改造后，鍋爐正常運行1小時，運行參數(shù)穩(wěn)定。采集風(fēng)機的數(shù)據(jù)，并與改造前的數(shù)據(jù)進行比較。鍋爐滿負荷時，兩臺引風(fēng)機電流降低48A。

（3）高速離心鼓風(fēng)機較大出力試驗：冷態(tài)下，風(fēng)機擋板開度為80%時，風(fēng)機電流達到設(shè)計值。A風(fēng)機入口擋板開啟80%時，風(fēng)機電流為146A，B風(fēng)機入口擋板開啟80%時，風(fēng)機電流為145.6A，滿足設(shè)計要求。

結(jié)論

（1）與改造前后引風(fēng)機試驗數(shù)據(jù)相比，A風(fēng)機效率提高17.2%，B風(fēng)機效率提高13.8%。正常運行時，風(fēng)機進口擋板開度為50%~55%，風(fēng)機電流95~100A，滿足機組滿負荷運行要求。

（2）改造后高速離心鼓風(fēng)機電耗降低26384 kWh，增壓風(fēng)機電耗降低52159 kWh，合計77543 kWh，輔助電耗降低0.5%。

（3）改造后，取消風(fēng)機冷卻水，風(fēng)機軸承高溫度為55C，滿足設(shè)計要求。通過排除冷卻水，每年可節(jié)約約5萬噸水。

（4）通過高速離心鼓風(fēng)機性能試驗報告和實際運行，引風(fēng)機改造能滿足運行要求，節(jié)電效果明顯。

因此，高速離心鼓風(fēng)機選擇了LHS方法對離心風(fēng)機的實驗數(shù)據(jù)進行采集。高速離心鼓風(fēng)機邊界條件下的工作壓力為101325pa，入口邊界條件下的壓力入口，表壓為0，初始壓力為-50pa。高速離心鼓風(fēng)機在實驗的初始階段，收集的數(shù)據(jù)不應(yīng)超過總實驗數(shù)據(jù)的25%。假設(shè)收集的總數(shù)據(jù)n=10天（d為輸入變量的維數(shù)），初始實驗中收集的實驗數(shù)據(jù)n 0應(yīng)滿足n 0<0.25n=2.5d的要求，因此本文采用n 0=0。實驗初期采用25N作為實驗數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集的硬件實現(xiàn)方案如圖1所示。首先，用傳感器測量被測通風(fēng)機的入口壓力、溫度、流量和轉(zhuǎn)速。然后將測量數(shù)據(jù)通過總線傳輸?shù)紻AQ數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。高速離心鼓風(fēng)機的DAQ數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過I/O設(shè)備將數(shù)據(jù)打包到上位機中。由于變量之間的維數(shù)差異，采集到的數(shù)據(jù)沒有直接應(yīng)用于模型訓(xùn)練，因此有必要對數(shù)據(jù)進行規(guī)范化，即將無量綱數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為無量綱數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)映射到[0,1]的范圍內(nèi)，以提高模型的收斂速度和精度。模型。模型訓(xùn)練和模型驗證離心風(fēng)機性能預(yù)測模型的訓(xùn)練結(jié)構(gòu)如圖2所示。該結(jié)構(gòu)可分為兩部分：數(shù)據(jù)采集與處理和模型訓(xùn)練。前者主要完成實驗數(shù)據(jù)的采集和處理，后者實現(xiàn)了性能預(yù)測模型的建立和驗證。首先，采用LHS方法采集離心風(fēng)機的實驗數(shù)據(jù)（入口溫度、壓力、流量和風(fēng)機轉(zhuǎn)速），并對高速離心鼓風(fēng)機數(shù)據(jù)進行處理，用于LSSVM模型。