6-41風(fēng)機值得信賴「山東冠熙」

本文主要完成設(shè)計6-41風(fēng)機的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)數(shù)值計算，在瞬態(tài)數(shù)值計算結(jié)果穩(wěn)定后，采用FW-H模型計算設(shè)計風(fēng)機的氣動噪聲值。根據(jù)數(shù)值計算結(jié)果，得出以下結(jié)論：

（1）通過比較設(shè)計風(fēng)機樣機和斜槽離心風(fēng)機樣機的數(shù)值計算結(jié)果，可以看出在設(shè)計流量條件下重新設(shè)計的離心機，風(fēng)機的總壓值高于E設(shè)計目標(biāo)，效率68%，效率比樣機高19.9%，總壓值由4626pa提高到5257pa，均滿足合作單位的性能要求。

（2）通過觀察原型風(fēng)機和斜槽風(fēng)機葉片通道的流線圖，可以看出設(shè)計風(fēng)機的長、短葉片吸力面分離較弱，但沒有強渦流區(qū)。與樣機的內(nèi)部流程相比，該流程有了很大的改進，效率也有了很大的提高。

（3）根據(jù)計算出6-41風(fēng)機的噪聲頻譜，可以看出設(shè)計風(fēng)機的聲壓在1100Hz時有一個峰值，聲壓值為58dB。在遠場噪聲計算中，隨著受流點到葉輪中心距離的增加，風(fēng)機噪聲值呈下降趨勢。

當(dāng)改進后的方法不能滿足合作機組的性能要求時，采用現(xiàn)代6-41風(fēng)機設(shè)計理論完成了風(fēng)機的設(shè)計，并詳細介紹了風(fēng)機各部件結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇原則。根據(jù)葉輪流道斷面面積逐漸變化的原理，建立了風(fēng)機葉片型線成形的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)該數(shù)學(xué)模型，采用雙圓弧拼接的方法完成了葉片型線的繪制。設(shè)計的6-41風(fēng)機效率為68%，比樣機提高19.9%，總壓由4626pa提高到5257pa，均滿足合作機組的性能要求。通過對原型風(fēng)機和斜槽風(fēng)機葉片通道流線圖的比較，可以看出所設(shè)計的風(fēng)機內(nèi)部流動得到了很大的改善，從而驗證了本文風(fēng)機設(shè)計方案的可行性。后介紹了離心風(fēng)機的瞬態(tài)計算方法，分析了瞬態(tài)計算中時間步長的選擇原則。近年來，隨著人工智能算法的發(fā)展，數(shù)據(jù)驅(qū)動建模方法逐漸應(yīng)用于風(fēng)機性能預(yù)測。采用瞬態(tài)數(shù)值方法對新設(shè)計的風(fēng)機內(nèi)部流動進行了數(shù)值模擬。在瞬態(tài)計算結(jié)果穩(wěn)定后，6-41風(fēng)機利用FW-H模型對設(shè)計風(fēng)機的氣動噪聲進行了計算。設(shè)計風(fēng)機的聲壓峰值為1100Hz，聲壓值為58dB。在遠場噪聲計算中，隨著受流點到葉輪中心距離的增加，風(fēng)機噪聲值呈下降趨勢。

在6-41風(fēng)機的改進設(shè)計中，根據(jù)葉輪流道截面逐漸變化的原理，建立了風(fēng)機葉片型面成形的數(shù)學(xué)模型。對設(shè)計的流場進行了計算。計算結(jié)果表明，新設(shè)計的風(fēng)機性能較好。但仍有一些問題需要進一步解決和改進。

1。在6-41風(fēng)機葉片型線設(shè)計中，選擇了葉片安裝角隨葉輪半徑線性變化的規(guī)律進行設(shè)計，但風(fēng)機葉片型線的形成方法有多種形式。本文選擇了一種較為典型的線性成形方法，并取得了較好的效果。因此，可以對離心風(fēng)機葉片型線成形方法進行進一步的研究。

2。通過觀察風(fēng)機設(shè)計工況下葉片通道的流線圖，可以看出設(shè)計風(fēng)機長短葉片吸力面上仍存在一些分離現(xiàn)象。通過查閱文獻，發(fā)現(xiàn)一些流量控制方法可以改善葉片吸力面分離現(xiàn)象。6-41風(fēng)機樣機蝸舌流線圖表明，當(dāng)氣體流經(jīng)樣機蝸舌位置時，大量氣體通過蝸舌與葉輪之間的間隙T流回蝸殼，流量損失較大。因此，如果合理地將有效的流量控制方法應(yīng)用于設(shè)計風(fēng)機，可以使風(fēng)機的吸入面分離。性能進一步提高。

3。在數(shù)值計算方面，在計算條件允許的情況下，可以使用更密集的網(wǎng)格和近壁模型。在湍流模型方面，還值得進一步研究，以便在離心風(fēng)機的各種工況下得到更準(zhǔn)確的結(jié)果。