9-12風(fēng)機-濰坊風(fēng)機-冠熙風(fēng)機 無中間商(查看)

葉片形狀優(yōu)化對風(fēng)機金屬葉輪穩(wěn)定運行的影響

葉片的結(jié)構(gòu)優(yōu)化對離心風(fēng)機金屬葉輪平穩(wěn)運行有著重要的影響。目前很多學(xué)者研究了葉片出口安裝角的結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及葉片高度的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，但是對于葉片形狀的結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究得較少。氣流在葉片的不同區(qū)域的流動有很大的不同。在葉輪前盤，氣流的流動方式主要是軸向流動。在葉輪的中后盤，氣流的流動方式主要是徑向流動。通過這種方式，達到葉輪前盤向中后盤送風(fēng)，使葉輪中后盤出風(fēng)的目的。由此可見，通過對葉片形狀進行優(yōu)化設(shè)計，可以在一定程度上增加葉片的送風(fēng)量以及有效通道的寬度，使得離心風(fēng)機的效率得到提高，從而保證金屬葉輪的平穩(wěn)運行。

風(fēng)機具有體積小、壓力系數(shù)高等一系列優(yōu)點，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各個領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用，是人們生產(chǎn)生活中必不可少的一種機器設(shè)備。離心風(fēng)機主要由集流器、蝸殼、電機以及葉片四個部件組成。各部件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化對離心風(fēng)機金屬葉輪穩(wěn)定運行起著重要的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及生活水平的提高，對風(fēng)機進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化越來越受到人們的關(guān)注。因此本文通過對集流器優(yōu)化、蝸殼優(yōu)化、電機優(yōu)化以及葉片形狀進行優(yōu)化，來觀察結(jié)構(gòu)優(yōu)化之后的離心風(fēng)機對金屬葉輪穩(wěn)定運行的影響，4-79風(fēng)機，以促進離心風(fēng)機的生產(chǎn)工作朝著更完善、更健康的方向發(fā)展。

風(fēng)機性能試驗原理及其裝置為了驗證修正后數(shù)值計算模型的準確度，對原風(fēng)機的不同工況氣動性能試驗。將修正前后數(shù)值計算模型預(yù)測原型機性能結(jié)果與試驗值作對比分析，由數(shù)據(jù)可知，采用標準k-ε 模型預(yù)測的風(fēng)機性能曲線較試驗值存在一定誤差，其較大誤差值達9.5%，修正的k-ε 模型，各流量工況下風(fēng)機出口靜壓計算值與試驗值吻合，其性能曲線趨于重合，兩者誤差值明顯減小，且較大誤差降低至3%，充分驗證了所采用的數(shù)值計算模型修正方法的可行性，6-39風(fēng)機，同時為下文風(fēng)機性能的準確度和可靠性預(yù)測提供支撐。設(shè)計原理分析原風(fēng)機蝸殼內(nèi)壁型線采用的是傳統(tǒng)蝸殼型線設(shè)計方法，即不考慮壁面粘性摩擦的影響，氣流動量矩保持不變，運用不等邊基圓法繪制的近似基米德螺旋線。而實際流動過程中，氣體粘性作用常導(dǎo)致其速度在過流斷面上呈現(xiàn)的分布不均勻現(xiàn)象。

對于低速小型多翼離心風(fēng)機而言，由于氣體流道狹窄，受粘性作用的影響，風(fēng)機內(nèi)壁面邊界層分離加劇，經(jīng)過葉輪加速的氣體流速沿蝸殼徑向方向逐漸減小，而在風(fēng)機蝸殼出口處，由于同時受到蝸舌結(jié)構(gòu)和蝸殼壁面的影響，其流速為管道流速度分布，受粘性作用的影響，蝸殼內(nèi)流體于整個流道空間內(nèi)呈現(xiàn)速度分布不均勻的現(xiàn)象，因此在實際流動過程中，流體動量矩并不是不變的，而是隨流動的進行不斷減小，故基于動量矩守恒定律設(shè)計的傳統(tǒng)蝸殼型線存在動量修正的必要。改型設(shè)計方法由于氣體粘性力無法通過簡單的公式運算獲得，且其大小受氣體速度的影響，9-12風(fēng)機，因此本文采用一種簡單化的求解方法，即基于傳統(tǒng)不等邊基圓法，風(fēng)機運用改進后的k-ε 模型對原風(fēng)機進行數(shù)值模擬，設(shè)置如圖8 所示的4 個監(jiān)測截面，其方位角φ 分別為90°、180°、270°、360°。通過Fluent 后處理計算得出蝸殼壁面區(qū)域于以上4 個截面處所受粘性力大小Fν ，測量力矩中心至力原點距離R，由額定工況下風(fēng)機總質(zhì)量流量q 計算得單位質(zhì)量流體所受黏性力矩平均值m FR / q。

整機壓力云圖分布

通過Fluent 軟件對掘進工作面離心風(fēng)機進行流場數(shù)值模擬，模擬得出在同流量下，加米字集流器和普通集流器離心風(fēng)機壓力云圖可以看出，風(fēng)機靜壓從進口至出口逐漸增大，在蝸殼外達到較大。加米字集流器風(fēng)機進口靜壓明顯高于普通集流器離心風(fēng)機， 其較大靜壓達到2 510 Pa，普通集流器達到1 440 Pa；加米字風(fēng)機的全壓較大可達5 860 Pa，濰坊風(fēng)機，而普通集流器較大達到4 260 Pa。

風(fēng)機集流器的壓力用Tecplot 軟件對模擬結(jié)果進行后處理，可以對離心風(fēng)機集流器的受壓進行對比分析。加米字形集流器和普通圓弧形集流器內(nèi)部流場受壓分布所示， 風(fēng)機米字形集流器入口壓力為-8 000 Pa，到集流器出口達到-18 000 Pa，壓差10 000 Pa；普通圓弧形集流器入口壓力為-8 000 Pa，到集流器出口達到-16 000 Pa，壓差8 000 Pa，小于米字形集流器。同時也可以看出，加米字形集流器壓力梯度變化趨勢比普通圓弧形集流器平緩，對穩(wěn)定進口氣流，保證氣流的均勻及穩(wěn)定有更明顯的作用。