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發布時間:2021-10-25 01:57  
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本文主要完成設計6-41風機的穩態和瞬態數值計算,在瞬態數值計算結果穩定后,采用FW-H模型計算設計風機的氣動噪聲值。根據數值計算結果,得出以下結論:
(1)通過比較設計風機樣機和斜槽離心風機樣機的數值計算結果,可以看出在設計流量條件下重新設計的離心機,風機的總壓值高于E設計目標,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)通過觀察原型風機和斜槽風機葉片通道的流線圖,可以看出設計風機的長、短葉片吸力面分離較弱,但沒有強渦流區。與樣機的內部流程相比,該流程有了很大的改進,效率也有了很大的提高。
(3)根據計算出6-41風機的噪聲頻譜,可以看出設計風機的聲壓在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,風機噪聲值呈下降趨勢。

當改進后的方法不能滿足合作機組的性能要求時,采用現代6-41風機設計理論完成了風機的設計,并詳細介紹了風機各部件結構參數的選擇原則。根據葉輪流道斷面面積逐漸變化的原理,建立了風機葉片型線成形的數學模型。根據該數學模型,采用雙圓弧拼接的方法完成了葉片型線的繪制。設計的6-41風機效率為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。通過對原型風機和斜槽風機葉片通道流線圖的比較,可以看出所設計的風機內部流動得到了很大的改善,從而驗證了本文風機設計方案的可行性。后介紹了離心風機的瞬態計算方法,分析了瞬態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展,數據驅動建模方法逐漸應用于風機性能預測。采用瞬態數值方法對新設計的風機內部流動進行了數值模擬。在瞬態計算結果穩定后,6-41風機利用FW-H模型對設計風機的氣動噪聲進行了計算。設計風機的聲壓峰值為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,風機噪聲值呈下降趨勢。


在6-41風機的改進設計中,根據葉輪流道截面逐漸變化的原理,建立了風機葉片型面成形的數學模型。對設計的流場進行了計算。計算結果表明,新設計的風機性能較好。但仍有一些問題需要進一步解決和改進。
1。在6-41風機葉片型線設計中,選擇了葉片安裝角隨葉輪半徑線性變化的規律進行設計,但風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,可以對離心風機葉片型線成形方法進行進一步的研究。
2。通過觀察風機設計工況下葉片通道的流線圖,可以看出設計風機長短葉片吸力面上仍存在一些分離現象。通過查閱文獻,發現一些流量控制方法可以改善葉片吸力面分離現象。6-41風機樣機蝸舌流線圖表明,當氣體流經樣機蝸舌位置時,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用于設計風機,可以使風機的吸入面分離。性能進一步提高。
3。在數值計算方面,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,以便在離心風機的各種工況下得到更準確的結果。