4-79離心風(fēng)機廣泛應(yīng)用于冶金、化工、鋼鐵、水泥等重工業(yè)。然而，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模所需的數(shù)據(jù)量大，建模周期長，建模數(shù)據(jù)分布不優(yōu)化，可能導(dǎo)致建模數(shù)據(jù)過度集中，容易陷入局部較優(yōu)。其結(jié)構(gòu)特點是整體結(jié)構(gòu)緊湊，葉輪寬徑比小，內(nèi)、外徑比小，長、短葉片分布均勻，壓力系數(shù)高，流量系數(shù)小，因此常用于高壓、小流量場合。針對風(fēng)機效率低、加工工藝復(fù)雜等缺點，提出了一種改進的風(fēng)機效率設(shè)計方案，并采用CFD數(shù)值計算方法進行了分析驗證。

本文對風(fēng)機進行改進和設(shè)計的主要思路是利用N-S方程和SSTK-U湍流模型計算斜槽風(fēng)機樣機的流量。數(shù)值計算結(jié)果與原始測量數(shù)據(jù)吻合較好，證明了該計算模型和數(shù)值計算方法的可行性。通過對4-79離心風(fēng)機不同截面的等值線和流線的觀測，分析了葉輪通道內(nèi)流動損失的原因。為了降低設(shè)計風(fēng)機的噪聲值，提高風(fēng)機的效率，選用葉片出口安裝角2aβ為120度。通過控制葉片吸力面邊界層的分離，降低了風(fēng)機的內(nèi)部流動損失。針對風(fēng)機內(nèi)部流動狀況，提出了三種不同的改進方案。在改進方案不能滿足性能要求的情況下，對風(fēng)機進行了重新設(shè)計。為了使風(fēng)機葉片通道內(nèi)的流動更加合理，根據(jù)葉輪通道截面面積逐漸變化的原理，建立了風(fēng)機葉片型線形成的數(shù)學(xué)模型，并根據(jù)該數(shù)學(xué)模型完成了風(fēng)機葉片型線的設(shè)計。風(fēng)機葉片的設(shè)計采用“雙圓弧”成形方法，不僅簡化了風(fēng)機的加工工藝，而且使風(fēng)機的總壓力提高到5257pa，效率提高到68%。后介紹了離心風(fēng)機的瞬態(tài)計算方法，分析了瞬態(tài)計算中時間步長的選擇原則。采用瞬態(tài)數(shù)值方法對新設(shè)計的風(fēng)機內(nèi)部流動進行了數(shù)值模擬。在瞬態(tài)計算結(jié)果穩(wěn)定后，4-79離心風(fēng)機采用FW-H模型計算了設(shè)計風(fēng)機的氣動噪聲，遠場噪聲值為58dB。

可以看出，4-79離心風(fēng)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(fēng)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)生了美國漩渦。通過比較兩種方法的流線圖可以看出，所設(shè)計的風(fēng)機的整體流動性能得到了很大的提高，設(shè)計的風(fēng)機的效率得到了很大的提高。為了計算風(fēng)機內(nèi)部的氣動噪聲，采用瞬態(tài)計算方法對離心風(fēng)機內(nèi)部的流場進行了計算。風(fēng)機的瞬態(tài)計算過程如下所述。（2）實驗方法是利用先進的測量技術(shù)，建立離心風(fēng)機在各種工況下的實驗?zāi)Ｐ?。瞬態(tài)計算的收斂性判斷。在4-79離心風(fēng)機瞬態(tài)計算過程中，每一時間步都相當于一個穩(wěn)態(tài)過程。因此，有必要保證計算在每個時間步的收斂性。瞬態(tài)計算過程中存在內(nèi)迭代的概念，內(nèi)迭代的原理與穩(wěn)態(tài)解的原理相同。內(nèi)部迭代次數(shù)可以通過模型樹節(jié)點的運行計算面板中的參數(shù)maxIteration/timestep來設(shè)置。瞬態(tài)計算時間步長的確定是瞬態(tài)解的關(guān)鍵步驟。時間步長設(shè)置不當會導(dǎo)致一系列問題。如果時間步長太大，一個時間步長很難收斂和發(fā)散，時間分辨率太低。如果時間步長太小，迭代次數(shù)會增加，計算開銷也會增加。因此，設(shè)定合理的時間步長是非常重要的。4-79離心風(fēng)機采用公式計算時間步長。設(shè)置原則是風(fēng)機轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一次。

隨著國家環(huán)保政策的深化，為了響應(yīng)國家環(huán)保節(jié)能政策，在線生產(chǎn)鍋爐的環(huán)保指標必須滿足超低排放要求。因此，對我廠脫硝系統(tǒng)進行了改造：將原SNCR SCR聯(lián)合脫硝方式改為SCR脫硝方式，改造后取消原增壓風(fēng)機，原引風(fēng)機出力不能滿足機組滿負荷要求。因此，計劃對兩臺引風(fēng)機進行改造。將原型風(fēng)機的計算結(jié)果與原始測量數(shù)據(jù)進行了比較，詳細分析了SSTK-U湍流模型計算結(jié)果的準確性，即離心風(fēng)機的數(shù)值計算。在現(xiàn)有4-79離心風(fēng)機的基礎(chǔ)上，通過對引風(fēng)機葉輪的改造，在不進行電機技術(shù)改造的情況下，對引風(fēng)機進行技術(shù)改造，提高引風(fēng)機的出力，以滿足反硝化和靜電沉淀的總阻力。變壓器取消增壓風(fēng)機后，實現(xiàn)4-79離心風(fēng)機的節(jié)能降耗的目的。隨著國家環(huán)保政策的不斷深入，生產(chǎn)鍋爐的環(huán)保指標必須滿足超低排放要求。我廠對原有的反硝化系統(tǒng)和靜電沉淀進行了改造。改造后，原有引風(fēng)機不能滿足機組滿負荷運行的要求。工作人員進行了技術(shù)探討，確定了4-79離心風(fēng)機、脫硫增壓風(fēng)機的風(fēng)量、風(fēng)壓及系統(tǒng)抗延長性能。最后根據(jù)試驗后的實測數(shù)據(jù)，確定了引風(fēng)機和電動機的選型設(shè)計，包括風(fēng)機設(shè)計參數(shù)。為了提高風(fēng)機出口壓力、風(fēng)機輸出、滿足機組滿負荷要求和取消增壓風(fēng)機運行，設(shè)計了數(shù)計算、4-79離心風(fēng)機選型、風(fēng)機電機基礎(chǔ)校核、風(fēng)機改造后流場計算、電機參數(shù)選擇等。