旋渦風(fēng)機(jī) 除塵風(fēng)機(jī) 風(fēng)機(jī) 冠熙風(fēng)機(jī)

離心風(fēng)機(jī)的瞬態(tài)計(jì)算方法采用第二章所述的穩(wěn)態(tài)計(jì)算方法。計(jì)算結(jié)果收斂后，將收斂結(jié)果作為瞬態(tài)計(jì)算的初始值。湍流模型仍然是sstk_uuu。采用隱式分離法求解離散方程。風(fēng)機(jī)的壓力修正采用簡單算法進(jìn)行。對流項(xiàng)采用二階迎風(fēng)格式離散，擴(kuò)散項(xiàng)采用二階中心格式離散，時(shí)間項(xiàng)采用二階隱式格式離散。時(shí)間步長由公式確定。離心風(fēng)機(jī)空氣動(dòng)力噪聲的計(jì)算離心風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪聲主要包括機(jī)械噪聲、電磁噪聲和空氣動(dòng)力噪聲。離心風(fēng)機(jī)的內(nèi)部是復(fù)雜的三維非定常渦噪聲。（2）通過觀察原型風(fēng)機(jī)和斜槽風(fēng)機(jī)葉片通道的流線圖，可以看出設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的長、短葉片吸力面分離較弱，但沒有強(qiáng)渦流區(qū)。復(fù)雜流場結(jié)構(gòu)與氣動(dòng)噪聲的相關(guān)性是氣動(dòng)噪聲研究中的一個(gè)難題。

為了了解三維流場結(jié)構(gòu)對氣動(dòng)噪聲的影響，在氣動(dòng)噪聲預(yù)測中，采用條帶理論方法確定葉片表面的氣動(dòng)參數(shù)。近年來，風(fēng)機(jī)流場結(jié)構(gòu)的研究取得了很大進(jìn)展。在風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲預(yù)測中，建立了相應(yīng)的物理模型和數(shù)學(xué)模型，介紹了復(fù)雜流場的數(shù)值模擬技術(shù)，進(jìn)行了考慮三維流場的氣動(dòng)噪聲預(yù)測計(jì)算，研究了流場結(jié)構(gòu)對風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲的影響。討論了如何有效地控制風(fēng)機(jī)內(nèi)部流量，降低風(fēng)機(jī)噪聲。風(fēng)機(jī)采用多耦合仿生設(shè)計(jì)和數(shù)值計(jì)算方法，研究了仿生葉片的降噪機(jī)理。結(jié)果表明，仿生葉片的鋸齒后緣結(jié)構(gòu)可以有效地改變?nèi)~片后緣脫落渦的結(jié)構(gòu)和頻率，從而減小葉片表面的壓動(dòng)和氣流對葉片前緣的影響，使A計(jì)權(quán)聲壓級提高。風(fēng)機(jī)的EL可降低2.1db。Seung-heo等人[64]將葉片的線性后緣改為S形后緣，結(jié)果表明，S型后緣葉片能有效地降低空調(diào)風(fēng)機(jī)的噪聲，使風(fēng)機(jī)噪聲降低到2.2dB左右。當(dāng)S型后緣角為5度，葉片傾角適當(dāng)增大時(shí)，可有效降低空調(diào)風(fēng)機(jī)噪聲。與樣機(jī)的內(nèi)部流程相比，該流程有了很大的改進(jìn)，效率也有了很大的提高。

風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)方法，對所設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了分析。在離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)完成后，根據(jù)具體設(shè)計(jì)參數(shù)建立了離心風(fēng)機(jī)的三維模型。第三章采用樣機(jī)的數(shù)值計(jì)算方法，對設(shè)計(jì)工況下的風(fēng)機(jī)進(jìn)行了計(jì)算。原型風(fēng)機(jī)和斜槽風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)速分別為13.89和11.08。根據(jù)不同的比轉(zhuǎn)速，可對風(fēng)機(jī)進(jìn)行分類。可以看出，所設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)和原型風(fēng)機(jī)屬于不同的系列，但在全壓、效率等方面都有所提高?？梢宰C明第四節(jié)風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)方法是正確合理的。通過對設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的數(shù)值計(jì)算參數(shù)與風(fēng)機(jī)初始設(shè)計(jì)值的比較，可以看出設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的總壓值高于設(shè)計(jì)目標(biāo)，效率為68%，效率比原型風(fēng)機(jī)高19.9%，總壓值由4626提高到4626。PA至5257PA，均滿足合作單位的性能要求。在對風(fēng)機(jī)電機(jī)基礎(chǔ)和電機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造的基礎(chǔ)上，通過改變引風(fēng)機(jī)的葉輪形式和直徑，增加引風(fēng)機(jī)的輸出，并根據(jù)原風(fēng)機(jī)的輸出，將引風(fēng)機(jī)的容量提高1500帕。

可以看出，風(fēng)機(jī)樣機(jī)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(gè)渦，設(shè)計(jì)工況下設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)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)生了漩渦。通過比較兩種方法的流線圖可以看出，所設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)的整體流動(dòng)性能得到了很大的提高，設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)的效率得到了很大的提高。但是，由e1和e2和e3計(jì)算的值之間存在一些差異。

設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的瞬態(tài)計(jì)算

為了后期計(jì)算風(fēng)機(jī)內(nèi)部的氣動(dòng)噪聲，本文對離心風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場采用瞬態(tài)的計(jì)算方法進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算。下面詳細(xì)介紹風(fēng)機(jī)的瞬態(tài)計(jì)算過程。

瞬態(tài)計(jì)算過程中，每一個(gè)時(shí)間步內(nèi)相當(dāng)于計(jì)算一個(gè)穩(wěn)態(tài)過程。因此在每一個(gè)時(shí)間步內(nèi)都需要保證計(jì)算達(dá)到收斂。瞬態(tài)計(jì)算過程中存在內(nèi)迭代的概念，內(nèi)迭代與穩(wěn)態(tài)求解的的迭代具有相同的原理。內(nèi)迭代次數(shù)可以在模型樹節(jié)點(diǎn)Run  Calculation面板通過參數(shù)Max Iteration/Time Step來設(shè)置。針對風(fēng)機(jī)具體實(shí)例，本文采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格進(jìn)行數(shù)值模擬，并利用Autogrid軟件提供的H型網(wǎng)格自動(dòng)生成功能生成進(jìn)水口和葉輪的最終網(wǎng)格。

風(fēng)機(jī)是廣泛應(yīng)用的一種機(jī)械，它的工作原理是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成氣體的壓力能，進(jìn)而排送氣體，在建筑業(yè)、鋼鐵業(yè)和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域都有應(yīng)用。金屬葉輪是離心風(fēng)機(jī)的重要組成部分，對于離心風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行和性能起著決定作用。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及技術(shù)的發(fā)展，老舊的離心風(fēng)機(jī)已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代化發(fā)展的需要。因此，對風(fēng)機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化成為了人們廣泛關(guān)注的問題。離心風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化對金屬葉輪的穩(wěn)定運(yùn)行起著重要的推動(dòng)作用。由于氣體通道的粘性和形狀不同，在整個(gè)流動(dòng)過程中存在摩擦損失和渦流損失（邊界層分離、二次流、尾流損失等）。

本文通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化對離心風(fēng)機(jī)金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行影響進(jìn)行研究，主要通過各部件結(jié)構(gòu)優(yōu)化對離心風(fēng)機(jī)金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行的作用作簡要分析，以達(dá)到為保證金屬風(fēng)機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行提供理論支持的目的。離心風(fēng)機(jī)和金屬葉輪互相影響，互為補(bǔ)充。金屬葉輪是離心風(fēng)機(jī)的重要組成部分，在一定程度上決定著離心風(fēng)機(jī)的性能。同時(shí)，離心風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化又促進(jìn)了葉輪的平穩(wěn)運(yùn)行。離心風(fēng)機(jī)廣泛應(yīng)用于鍋爐引風(fēng)、中央空調(diào)系統(tǒng)等多個(gè)領(lǐng)域，為人們的生產(chǎn)生活帶來了極大的便利。然而離心風(fēng)機(jī)也會(huì)造成大量的能源消耗，必須實(shí)現(xiàn)對離心風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，以保證金屬葉輪的平穩(wěn)運(yùn)行，達(dá)到節(jié)約能源的目的。復(fù)雜的葉片結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其加工工藝復(fù)雜，在批量生產(chǎn)時(shí)葉片模具制造的成本較大，一般企業(yè)都只單件生產(chǎn)甚至不生產(chǎn)，導(dǎo)致產(chǎn)品的供不應(yīng)求。