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.     

蜗壳内部流动特性数值分析及改进设计研究

在分析研究现有蜗壳设计理论的基础上，提出了直接给定蜗壳过流断面面积规律进行蜗壳结构设计的方法。对一离心式透平压缩机不同的蜗壳在不同工况条件下的内部流动情况进行了三维可压缩定常流动的数值计算分析并介绍了数值分析结果。     

蜗壳变型线改进离心风机性能的研究

采用三维定常、可压缩的SIMPLEC算法,对一离心通风机的运行性能进行了整机三维数值模拟并进行了试验测量.对通风机设计工况下叶轮和蜗壳流道内的速度与压力分布情况进行了重点分析,与试验测量数据的比较结果表明数值模拟结果在全压、效率等性能参数方面的预测均较准确.在此基础上针对流动存在问题,对蜗壳型线进行了改进设计.数值分析表明蜗壳变型线后叶轮内部流场得到明显改善,设计工况下风机静压提高10%,全压提高6%,全压内效率提高2.6%.     

离心通风机整机三维流场的数值模拟

对前弯型离心通风机整机三维内流场进行了数值模拟,预测了叶轮的做功效率,通过与试验结果比较表明了计算的可信性.详细分析了风机内部流场情况,发现轮盖附近的流动分离现象使叶轮对流体的做功能力受到很大影响.通过对不同工况的计算,揭示了叶轮和蜗壳内部的二次流现象及其发展规律.通过比较,分析了蜗壳子午截面涡流产生的机理及其影响因素.     

多翼离心通风机内部流场数值模拟

运用计算流体力学软件Fluent对多翼离心通风机进行了全三维的内部流场数值模拟.计算采用了SIMPLEC算法和标准的k-ε湍流模型,并对数值模拟的结果进行了分析.计算结果与试验结果的对比表明数值模拟具有较好的准确性和可信度,同时,数值模拟结果有助于了解多翼离心通风机内部流动规律,可为多翼离心通风机的改进设计提供参考.     

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。     

利用三维粘性流场分析提高风机设计水平

离心通风机通道内三维流场分析是当前提高离心通风机设计水平的一个关键问题。由于离心通风机内部流动和边界条件均很复杂，数值模拟有相当难度。本文用Ｎ－Ｓ方程、Ｋ－ε模型对通道内三维流场进行数值分析并提供了一种初步的数值方法。首先，利用二维Ｎ－Ｓ程序计算进风口－叶轮－旋转扩压器形成的具有旋流的子午通道内部流场，并给出三维叶轮通道流场计算所必需的进口条件。然后，利用三维Ｎ－Ｓ程序计算三维叶轮通道内部流场，并     

离心泵蜗壳内流场的数值模拟

对离心泵蜗壳内部三维不可压湍流流动进行了数值模拟，计算采用了修正了的标准κ—ε湍流模型和SIMPLEC算法。计算结果揭示了蜗壳内流道的压力及速度分布规律，为离心泵的性能预测及优化设计提供了依据。     

双蜗壳离心泵内部流场数值计算分析

借助于CFD软件,基于雷诺时均N-S方程和标准k-ε湍流模型运用SIMPLE计算方法对叶轮双蜗壳内部流场进行数值模拟,通过模拟双蜗壳与过渡流道内的压力场、速度场、速度矢量分布和流动迹线的三维可视化的流动规律,得出与试验结果相吻合的结果.运用三个不同工况下速度场和压力场的计算结果,分析该叶轮和过渡流道的内部水力特征,通过计算结果和流动细节以及结构特点,探索双蜗壳及过渡流道内的回流、撞击等流动规律.     

双蜗壳式双吸离心泵流动特性的数值研究

为了研究双蜗壳式双吸离心泵内部的流动特性,采用雷诺时均方法和SSTk-ω湍流模型,对双蜗壳式双吸泵进行了不同工况下三维湍流数值模拟。将性能预测的结果与试验数据进行比较,证明了计算方法的可行性。重点分析了叶轮和双蜗壳内的速度和压力分布,计算结果表明双蜗壳可有效降低水泵运行作用在叶轮上的径向力,增强转子的运行稳定性。但是,在双蜗壳隔板外侧的流动区域内也发现了不同于普通蜗壳的回流区,使得压水室出口附近区域流动特性变差,这有待于今后通过水力设计优化对双蜗壳结构进行改进。     

阶梯蜗舌蜗壳的降噪分析和实验

介绍了阶梯蜗舌技术，并将其应用于一种排油烟的离心风机运用CFD软件Fluent6．0对常规蜗舌和阶梯蜗舌蜗壳进行了二维流场的数值模拟并作了对比，从而探讨了阶梯蜗舌降噪的机理。最后分别对两种蜗壳的风机进行了噪声和其他性能参数的测量。结果：表明采用阶梯蜗舌蜗壳对于降噪是有效的。     

后置蜗壳斜流风机整机数值模拟

使用商业软件Numeca的Fine／Turbo模块，对包含斜流叶轮与蜗壳一体的斜流风机进行整机计算。对一斜流风机在设计转速下不同工况点进行了数值模拟，并与试验结果进行了比较，吻合较好。通过特定截面的不同流动图谱，证实了蜗壳、叶轮相互作用引起的整机流场的不对称性。研究结果表明，叶轮内部叶顶间隙区二次流动和叶轮与蜗壳相互作用引起的涡系是影响斜流风机效率的主要原因。     

离心压缩机蜗壳内部流动的研究

对不同工况整机条件下的离心压缩机蜗壳内流场进行了详细的数值研究,分析了变工况下蜗壳内流动情况以及蜗壳对扩压器内流动的影响,并得出了4点结论。     

离心通风机蜗舌及出口流场的数值模拟分析

通过对离心通风机的变工况定常流动数值模拟,主要研究了蜗壳舌部及出口流场结构的演变规律,并分析了不同工况下所对应的风机特性变化实质,指出就蜗壳而言,其小流量工况时的"喉部"挤压现象、大流量时的出口流动漩涡及蜗舌回流现象,是影响风机整体特性及运行工况范围的主要因素之一;改善蜗舌及出口几何结构,可以有效提高风机的压头及运行效率.     

双吸离心通风机流场数值研究

针对某双吸离心通风机,生产企业为节约成本,对风机轴向尺寸、进气室和蜗壳形线等结构参数进行了重新设计。为验证改进方案是否对风机气动性能产生较大影响,本文对原型风机和改进后风机的流场进行数值模拟,并在此基础上分析了相关流动特征及外特性之间的关联性。研究结果表明改进后的风机气动性能大幅下降,流场细节的对比分析发现进气室和蜗壳的改进对风机性能的负面影响最大。最后对风机气动性能的后续改进提出建议。     

离心通风机整机模拟中内部泄漏和漩涡损失分析

应用计算流体动力学的商用软件之一Numeca,采用准确可靠的数值计算方法对某型离心通风机不同工况下的流场做了整机三维数值模拟,并分析了内泄漏损失、蜗壳内及蜗舌处的漩涡分布。不仅减少了昂贵的试验费用,同时也避免了测试仪器对内流场扰动的影响。     

蜗壳宽度对采棉机风机气动性能的影响

为探寻更为合理的采棉机风机蜗壳宽度,分别建立了5种不同蜗壳宽度的风机模型。采用数值模拟的方法分析研究了蜗壳宽度变化对风机性能的影响,并对比分析了改良后的风机和原风机在不同流量工况下的流场特性。结果表明:随着蜗壳宽度增加,风机性能降低。当蜗壳宽度减小10 mm时,风机全压和吸口负压明显增大,风机性能得到提高;但当蜗壳宽度进一步减小20 mm时,风机性能又明显下降。改良后的风机较原风机流场质量得到了一定程度的改善。     

前向多翼风机内部流场的可视化研究

采用丝线法对空调风机蜗壳及叶片流道内流场进行了可视化研究，并将观察结果与风机噪声测量结果进行了比较分析，表明噪声与蜗舌处的分叉流动有关，叶片吸力面出口脱流越严重，噪声越大；叶片入口处的脱流对噪声影响较小。     

径向吸气室对离心压缩机级性能的影响

采用CFD手段对某离心压缩机级性能在轴向和径向两种不同的进气方式下进行了数值模拟,得出了在这两种进气方式下离心压缩机在3种机器马赫数下的级性能。分析了由于径向吸气室引起的叶轮进口流动参数周向分布不均匀而引起的级性能恶化以及叶轮对吸气室内流动的影响,得出了3点结论。     

多翼离心风机风道内流场的数值模拟

采用CFD软件对空调器多翼离心风机风道内部流场进行了三维数值模拟,根据模拟结果提出改进方案,并对其进行测试试验,得出适当增大蜗壳出风口长度和减小风轮与蜗壳的底部间隙,可降低噪声2.3dB的结论。