基于CFD和响应面的离心风机蜗壳的优化

离心风机作为清扫车气力系统的核心部件,对清扫效果、作业效率和噪声等车辆属性有着至关重要的作用。离心风机主要由蜗壳和叶轮构成,蜗壳主要对经过叶轮的气体进行扩压,蜗壳扩压能力的强弱直接影响风机全压的大小,进而影响清扫车气力系统的吸力等作业参数。为了研究不同蜗壳尺寸对某清扫车专用风机气动性能的影响,首先对风机蜗壳域的尺寸进行参数化处理,采用fluent流体分析软件结合DOE、响应面优化分析,以workbench为平台对离心风机整机进行数值计算,自动优化设计参数使风机气动性能在工作区域内达到最佳。结果表明,优化后风机静压提高7.3%,效率提高4.6%,叶轮流道内速度分布更加均匀,涡流区明显减少。     

离心风机蜗壳内部流动研究

对自主开发的7-40风机进行了性能试验测量和全工况整机数值模拟,并对大中小三种流量下风机蜗壳的内部流场进行了全面的研究.通过对蜗壳内多个横截面的通流速度、静压和二次流分布的详细分析,探讨了三种流量下离心风机蜗壳内部二次旋涡流动的形成和发展、最大和最小主流速度的位置的变动,研究了蜗壳内通流速度方向的扩压等蜗壳空腔内部流动的变化规律,分析了蜗壳对叶轮流动的影响.     

蜗壳开度对离心风机气动性能影响的研究

研究不同蜗壳开度对离心风机气动性能的影响。采用Pfleiderer机壳型线计算方法,通过改变x值来调节蜗壳的开度,然后数值模拟计算应用不同开度蜗壳的风机,通过对风机整体气动参数、机壳损失分布以及叶轮流场变化的分析来研究开度不同对风机气动性能的影响。数值模拟结果显示,设计机壳时所取蜗壳开度越大,风机流量越大,但其负面影响是全压和效率的下降。蜗壳开度的增加,改善了叶轮流道流动,使其出口更为均匀,掺混损失减小,但机壳表面积的增大带来更大的摩擦损失。机壳开度增加时叶轮内部流动情况的整体改善,是叶轮效率提高的主要原因,但摩擦损失的增加导致了整机效率的下降。     

离心风机蜗壳型线的改进设计与实验

对离心风机蜗壳型线设计的两种新方法进行了介绍，并结合一台离心风机矩形外蜗壳型线的改进设计与实验对新的设计方法进行了分析，对如何进一步提高蜗壳设计质量和开展蜗壳设计方法的研究提出了一些有益的意见供参考。     

吸声蜗壳在离心风机降噪中的应用研究

在标准进气风管测试装置上,对某离心风机及在风机蜗壳周向板、前盖板、后盖板等部位分别加装吸声材料后,测试了不同结构形式下风机性能和噪声特性。试验结果表明:相比原风机,蜗壳周向板与后盖板同时加装吸声材料效果最好,设计工况下A声级能够降低7.2dB(A),在小流量工况下,吸声蜗壳的降噪效果变差;根据风机噪声频谱,穿孔板加玻璃棉吸声蜗壳的吸声性能中高频好于低频,风机基频噪声在设计点能够降低12.5dB(A);加装吸声材料后风机气动性能会略有下降,压力和效率都有不同程度的降低。     

蜗壳壁厚对离心风机振动噪声影响的数值研究

采用数值方法分析了蜗壳壁厚对离心风机在气动力激励下蜗壳受迫振动辐射噪声的影响.首先采用CFD方法模拟了风机内部的非定常流动,得到蜗壳壁面的非定常气动载荷分布;然后采用有限元方法计算蜗壳在非定常载荷作用下的受迫振动特性;最后采用边界元方法预测了蜗壳受迫振动激发的噪声声场及声功率.基于上述方法,比较分析了蜗壳壁厚对振动噪声辐射功率的影响.结果表明,并不是蜗壳的壁厚越大,其振动噪声越低,而是对应确定的激励频率,存在最佳的壁厚尺寸或各部分不同壁厚的尺寸组合.     

离心风机蜗壳出口结构优化研究

为提高空气净化器中离心风机的风量,提出了一种基于Kriging近似模型和遗传算法的优化方法,采用正交试验的设计方法对蜗壳的出口扩张角θ、蜗舌半径r、蜗舌间隙t进行25组方案设计,并采用ANSYS FLUENT对25组蜗壳方案进行定常数值模拟,选取风机系统的风量作为优化设计目标,建立了风量与蜗壳的3个参数之间的Kriging近似模型,并用遗传算法对近似模型进行寻优,得到最优的蜗壳参数。通过对优化后的蜗壳进行仿真实验,风量提高了19.683%,同时对比优化前后的风机内部速度、总压等参数的分布,优化后的蜗壳内部速度分布更加合理,在蜗舌处的流动损失较小。提出的蜗壳优化方法对提高离心通风机性能提供了有效参考。     

空调器多翼离心风机蜗壳型线的试验研究

针对影响空调器性能的多翼离心风机的蜗壳型线进行了试验和分析,试验得出了适合于空调器且能获得较优性能的蜗壳型线。该项研究将有助于提高空调器的整体性能并为今后的研究奠定基础。     

多翼离心风机蜗壳小型化设计数值研究

为减小多翼离心风机蜗壳小型化过程中对风机气动性能造成的损失,在蜗壳单侧切割的基础上,提出一种等比例组合式切割策略.以某烟机用多翼离心风机的螺旋形蜗壳为研究对象,对相等宽度缩减率下基于该组合式切割法所得方案、单侧切割方案、收缩型方案以及原型机展开数值模拟,并对不同方案的内流及全工况气动性能展开详细对比分析.结果 表明各小...     

气流染色机用离心风机不同蜗壳结构的数值研究

离心式通风机是纺织行业气流染色机的关键部件之一,其性能决定气流染色机产品的性能和染色质量,也是主要的耗能部件。本文对四种不同蜗壳结构的气流染色机用离心风机进行了详细的数值研究,研究不同蜗壳壁面型线、蜗壳高度h和叶轮轮盘外侧面与蜗壳内壁面之间的间距S等几何结构参数对离心风机性能的影响。研究结果表明：当蜗壳壁面型线为对数螺线时,合理增大蜗壳高度h和叶轮轮盘外侧面与蜗壳内壁面之间的间距S,可有效提升通风机性能。     

基于CFD的离心通风机蜗壳型线结构性能分析

选取某一大比转速离心通风机为研究对象,分别以等边基元法、不等边基元法和阿基米德螺旋线方程法绘出蜗壳外型线.在三维建模软件CATIA中完成风机实体造型,用Fluent进行三维数值模拟,得到详细的风机内部流场.对比以上3种不同的蜗壳绘制方法对通风机流动性能的影响,对计算结果进行了分析并得出了结论.     

基于CATIA的离心通风机蜗壳参数化设计

以目前蜗壳结构设计中普遍应用的不等边距近似画法和对数螺线精确画法为蜗壳型线设计方法,构建了相应的参数化模型,并对比两种不同建模方法的结构特点。利用此设计方法可提高蜗壳的设计质量及设计效率。     

离心风机蜗舌过渡半径的数值优化研究

对离心风机的多级蜗舌进行了研究,着重探讨了离心风机多级蜗舌过渡半径的求解方法。利用ANSYS/Fluent软件对风机进行二维数值模拟,采用变参数的方法,找出过渡半径与风机性能参数的关系,从而确定最佳半径取值。对比改进前后风机的数值模拟结果发现,改进风机在降低噪声的同时兼顾了其他的性能指标,同时验证了理论的可靠性。     

抽油烟机内多翼离心风机蜗壳结构的数值优化

本文采用Ansys Fluent计算流体软件对抽油烟机的内部流场进行数值模拟,通过改变多翼离心风机蜗壳宽度和倾斜蜗舌的尺寸、型式,研究了蜗壳结构对抽油烟机气动性能以及比A声压级的影响。研究结果显示:在给定范围内存在最佳蜗壳宽度,使得抽油烟机的比A声压级最小,而气动性能变化不大;两种不同的倾斜蜗舌型式都能够有效地降低抽油烟机的气动噪声,但是倾斜蜗舌二的降噪效果更好;在采用倾斜蜗舌降噪时,蜗舌倾角越大降噪效果越好。     

基于CFD的离心通风机结构优化方法与试验对比

利用三维数值模拟的CFD方法,对某型号离心通风机的内流特性进行了分析,找出其结构存在的问题,运用CFD方法对其叶轮结构进行了优化设计,将改进前后的内流特性进行了数值和试验对比。结果表明,通风机的叶轮形状对其性能有明显影响,在改动较小的情况下,可显著提高通风机性能。     

蜗壳宽度对风机性能影响的数值分析

离心风机蜗壳的最佳宽度问题,目前工程中还没有得到完全解决。本文利用数值分析的方法,通过选择不同的蜗壳宽度参数,对4-72、5-48、6-30等三种常用后弯叶片离心风机进行空气动力学计算分析。计算结果表明,合理选择蜗壳宽度参数可以改善蜗壳内部流动特性,提高通风机空气动力性能。     

基于CFD方法的离心风机叶轮和导叶的改型分析

叶轮和导叶是离心风机的重要过流部件,导叶和叶轮匹配对风机外特性有至关重要的影响。为了研究不同叶轮和导叶的组合对TJL790-1型离心风机的影响,采用三维粘性计算流体动力方法,对四种不同组合的TJL790-1型离心风机复杂的内部流动进行数值求解,研究其内部流动规律,对比压力、速度分布并与实验进行对比。结合数值计算结果,给出最优化组合,以达到提高风机的效率,扩大其运行工况范围,改善内部流动的目的。结果表明,优化后叶轮、导叶比原模型压力提高329Pa,轴功率降低1.2k W,效率提高6%,导叶C内流线均匀,比原导叶旋涡减少,可满足性能要求。     

离心通风机蜗壳最佳宽度确定的探讨

通过理论计算分析蜗壳宽度变化对风机效率和声功率级的影响,拟合一优化函数使其同时考虑到蜗壳宽度对风机效率和声功率级的影响。以T4-72型通风机为研究对象,计算其各函数关系式,并采用MATLAB软件将各函数关系式生成曲线,通过分析曲线确定出离心风机的最佳蜗壳宽度。通过上述方法得出结论:对于T4-72型通风机,当蜗壳出口宽度C为蜗壳终了截面张开度A的1.3倍时,最佳蜗壳宽度约为0.481m,此时的风机效率最高,且声功率级最低。     

离心式通风机蜗壳内部流动特性的数值计算分析

应用三维粘性计算流体动力学软件ＳＴＡＲ－ＣＤ对一离心式通风机蜗壳在不同工况条件下的内部流动情况进行了三维不可压缩横定流动的数值计算分析,并对通风机蜗壳壁面压力分布情况进行了预测。文中给出了数值分析结果与实测结果的比较。还对在蜗壳内部加装整流圆筒的情况进行了分析研究。