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。     

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。     

蜗壳与叶轮相对位置对多翼离心风机性能的影响

为探索蜗壳与叶轮轴向相对位置对多翼离心风机气动性能的影响,在保持其它参数不变的情况下,分别对仅改变蜗壳前端面与叶轮前盘间距、仅改变蜗壳后端面与叶轮后盘间距的改造风机进行数值计算,然后选取2个阶段中性能较好的方案进行组合从而确定最佳的蜗壳与叶轮轴向相对位置。研究结果表明:当叶轮出口宽度和蜗壳总宽度的相对值为0.81时其气动性能最佳,与原风机相比,效率提高了2.34%,静压提高了3.61%,噪声下降0.75 dB。     

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。     

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。     

离心鼓风机整机内部流场数值模拟

采用稳态可压缩雷诺时均N-S方程、标准k-ε湍流模型和非结构化网格,应用计算流体力学软件Fluent对某离心鼓风机整机内流场进行了数值模拟,得出了鼓风机的整个运行工况曲线,对近设计工况点内部流场进行了深入分析。结果表明:风机在工作区内运行较为平稳,叶轮内部流道压力和速度变化过程合理,叶轮内部的流动损失较少;蜗壳的出口区域的回流状况和蜗壳内流动的不均匀性,使气流在蜗壳内的流动损失较大,是导致风机效率不高的重要原因,因此,需要通过对蜗壳的改型以达到提高效率的目的。     

蜗壳及叶片外形对双吸式多翼离心风机性能影响的试验研究

以某款效率低、全压低的双吸式多翼离心风机为实验对象,通过试验研究蜗壳型线,叶片外形以及增加叶片数对风机性能的影响。试验结果表明:蜗壳型线的变化趋势对双吸式多翼离心风机的性能有着很大的影响,良好的蜗壳型线不仅提高了风机效率以及全压,还改变了流量-压力曲线的变化趋势;相比原风机,采用改型蜗壳及改型叶轮的方案2风机能够大幅提升风机性能,使效率提升幅度达到10.93%,风机全压提升近40Pa;当叶片数从46片增加至56片,风机在大流量工况下提升了风机静压,但风机效率会略有下降。     

改变蜗壳安装位置提高多翼离心风机性能的试验研究与数值分析

以中央空调中广泛使用的多翼离心风机为研究对象,在不改变现有加工工艺的情况下,保持叶轮和集流器同心,试验研究了改变蜗壳安装位置时的气动性能和噪声特性。试验结果表明:对于本文研究的风机,叶轮中心与蜗壳中心相重合的位置并不是最佳安装位置,适当改变蜗壳的安装位置可使风机性能得到改善。当叶轮偏距L为10mm,偏心角θ为150°时,相比于原风机,改变蜗壳安装位置的风机在变转速工况范围内,风量提高3.5%³.9%,效率提高1.2%3.9%,效率提高1.2%².8%,同时噪声下降1.62.8%,同时噪声下降1.6¹.8dB(A)。对改进前后风机内部流动的数值分析表明:改进风机也改善了叶轮叶道内的总体流动状况,减小叶道内的流动分离损失,增加了流通能力,因而使风机气动性能提高,噪声降低。     

空调新风系统多翼离心风机叶轮进出口角对风量影响的研究

叶轮是多翼离心风机的核心部件，探究叶轮进出口角对叶轮气动特性的影响，对空调新风系统多翼离心风机的设计及风量优化具有重要意义。针对某型空调新风系统，构建了多翼离心风机CFD整机仿真模型。在此基础上，分析了前向叶轮进出口角对多翼离心风机风量的影响，并通过数值仿真分析，对不同叶轮进出口角时的风机内部流场展开分析，最后得出优化后的叶轮进出口角方案。结果表明，当叶轮进口角为50°，出口角为169°时，风机流道流动情况得到明显优化，叶道堵塞情况得到改善，叶轮有效通流面积增大，叶轮出口气流速度提升，风机效率有所提升，风机蜗壳出口处风速均匀性较好，空调新风系统性能显著提升，蜗壳出口处风量提高1.29m3/h，增幅约1.27%。     

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。     

小型高速低噪声离心风机的试验研究

运用声学传感器和频谱仪对一台小型高速低噪声离心风机进行试验研究,研究发现:风机进出口向外辐射的气动噪声为风机最主要的噪声类型,气动噪声主要是基频噪声,噪声源分别位于叶片进口处与蜗壳蜗舌处,风机进出口噪声被屏蔽后整机噪声降低约21%;风机蜗壳振动是由于风机内部非定常流动诱发蜗壳结构做振动响应,振源主要位于叶片进口处与蜗壳蜗舌处,振动频率与风机基频一致;在蜗壳中填充相等体积1.5 mm塑料球,2.3 mm塑料球,1.2 mm陶瓷球,3.0 mm陶瓷球用来降低蜗壳振动噪声,在设计工况点以3.0 mm陶瓷球效果最佳,整机噪声下降约2.8%。     

离心风机整机准定常流动数值研究

对一离心风机的在设计工况与变工况时整机内部三维粘性流场的数值模拟,捕捉到了离心风机内部许多重要的流动现象,证实了由于蜗壳的非对称性而导致叶轮与蜗壳的相互作用时会引起整个流场非对称的流动特性,对离心风机内流场的压力等参数的分布及叶片所受激振力的分析结果为探讨影响离心风机效率的原因,改进叶型设计,提高效率,扩大运行工况范围等,提供了重要的理论依据。     

无蜗壳离心通风机性能研究

针对离心风机前后向叶轮分别在有无蜗壳时的情况进行了对比试验和数值模拟分析,得出了离心风机蜗壳对风机性能的影响程度以及在无蜗壳时如何尽可能降低其对性能影响的初步结论,对实际的生产、应用具有指导意义。     

微流道壁面粗糙度影响的电渗流数值模拟

基于微流控动力学理论,应用有限元分析方法求解二维平板粗糙壁面微流道模型内矩形截面双电层场和速度场的耦合控制方程。从数值模拟角度研究不同矩形粗糙元对称分布微流道内的电渗流流动特性,分析了粗糙度对微流体流动的影响机理。结果表明:由于粗糙元的阻力作用,粗糙壁面流道内流体速度减小,引起的压力突变导致壁面附近速度出现波动。随着粗糙元高度、宽度的增加,电渗流流速相应地降低或升高。     

离心风机性能相似换算误差修正算法研究

相似设计在离心风机的设计和产品系列化等方面得到广泛应用.但在实际应用过程中,若模化比较大或较小时,理论计算得到的风机性能数据与产品机器的实验数据相差较大.本文对离心风机相似模化设计方法的误差产生原因进行了分析,认为气体的压缩性、雷诺数、流道表面相对粗糙度、叶轮进口密封间隙和叶片厚度等是引起误差的主要因素.针对这些影响因素,在风机内部气体流动近似相似的假设下,提出离心风机相似模化设计的修正算法.     

分布式送风空调用多翼离心风机集流器的优化研究

通过对分布式送风空调用多翼离心风机进行CFD分析,对比了几种不同结构型式的集流器,并结合实际测试寻求对多翼离心风机的性能及噪声最佳优化方案的集流器型式。研究结果表明,不同集流器结构型式对多翼离心风机风量、噪声有较大影响。改变集流器的圆弧面导流结构,根据气流进入集流器后流动特性增加的集流器内侧扩口,能提升多翼离心风机风量2.3%;增大集流器内径,当集流器包围住叶片宽度的一半左右时风机风量最佳,即(叶轮外径-集流器内径)≈(叶轮外径-叶轮内径)/2时,多翼离心风机风量最佳;集流器增加内侧挡筋后,叶轮前端面与蜗壳间间隙泄漏量减少,风量提升10.7%,噪声降低1.2 dB。     

多翼离心风机出口涡旋成因分析与抑制方法

为了研究多翼离心风机出口涡旋的成因与抑制方法,对中静压风机进行数值模拟与试验验证,分析其内部流场和噪声特性,并提出了抑制出口涡旋的整流片方法,试验结果验证了方法的可行性。研究表明,多翼离心风机蜗壳内的涡旋流动属于螺旋流动,是由于多翼离心风机内部结构存在大角度转变导致。蜗壳出口涡旋来源为叶轮出口气流大角度转变引起与蜗壳和叶轮间距内二次流引起。通过在蜗壳180°～270°截面间设置整流片达到了调节蜗壳内部气流分布,改善螺旋流动,减弱涡旋流动强度,降低多翼离心风机噪声的目的。经过等风量试验测试对比,验证了整流片的降噪效果,在不同静压工况下均有较好的降噪效果,30 Pa静压工况下为最大降噪幅度1.2 dB,100 Pa静压工况下为最小降噪幅度0.7 dB。研究结果可为多翼式离心风机的降噪提供依据。     

基于CFD的离心风机蜗壳优化研究

为研究离心风机蜗壳出口宽度对风机性能的影响,用solidworks建立了风机模型,并通过测试验证了模型选取的合理性。在原风机模型基础上,改变蜗壳出口宽度,对两种不同出口宽度的风机进行气动优化计算分析,优化后的模型效率提高了4.5%。研究表明:蜗壳出口宽度偏小,其流量小,压力大,效率低;蜗壳出口宽度偏大,流量大,压力小。     

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.     

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。