日照5-51離心風機源頭好貨「多圖」

以5-51離心風機為研究對象，利用NUMECA 軟件對其葉片進行開縫數值模擬，結果表明，開縫對風機內部流場有一定優化作用，并依據葉輪流場和風機性能的改善情況，確定了較優的開縫角度和開縫位置，在較優開縫方案下，流體在流道出口的速度比較均勻一致，且風機全壓提高4.25%，效率提高1.49%。例如當通風機的功率特性曲線較平整時，此刻風機的搞效區較大，在變工況時通風機仍能夠在搞效的工況點小作業，此刻能夠認為該風機的適應性較好。

風機屬于通用機械類。它們廣泛應用于國民經濟的各個部門。風機是工農業生產不可缺少的設備。據統計，風機用電量約占全國總用電量的9%。5-51離心風機根據具體形式可分為B、C、E、F四種，通常葉輪安裝在主軸端部。目前，離心風機在我國能源系統中占有很大的比重。因此，提高離心風機的性能對于工礦企業節能增效具有重要意義。5-51離心風機的節能方法主要是從運行調整和結構改造兩個方面進行的，對運行調節的研究非常廣泛；5-51離心風機結構改造主要包括換流器的安裝、動靜葉的改造等，目前對風機葉片開槽技術的研究還不多見。而且工程應用不廣泛。清華大學等人通過對長、短葉片的開槽，使離心風機的性能曲線變平，區變寬，使非設計性能更好。對葉片弦縫進行了研究，改善了葉柵周圍的壓力分布，降低了總壓損失15.8%。研究了吸入點和回流點的位置，即狹縫的位置，并提出了良好的建議。楊科等人對航空工業風力機的開槽問題進行了研究。模擬了不同攻角下的上、下風面開槽和自下而上的開槽。分析了不同工況下的流場和流線分布。結果表明，開槽對改善風力機靜失速特性非常有益。

5-51離心風機改造后，風機總壓明顯提高。雖然方案一的總壓在大流量區和小流量區附近增加較多，但在額定流量附近總壓的改善不如方案三，結合效率提高的數據，很明顯方案三是較佳的優化方案。風機總壓提高4.25%，效率提高1.49%。方案四，效率降低0.19%，主要是由于流經槽的流體與原葉輪內的高速流體發生強烈碰撞，造成沖擊損失。第二種改進方案的基本思想是在風機外殼不變的情況下，增加風機葉輪的旋轉直徑。在風機運行過程中，當集熱器流入葉輪轉輪時，流體受到慣性力和科里奧利力的影響，在后圓盤B段附近形成高速區，使B段附近的流速和流量大于A段，從而使風機性能從兩個方面得到改善。一是提高前盤的徑向速度，即A段，使5-51離心風機出口處的流體速度趨于均勻；二是優化后盤附近的速度梯度。由此可見，開槽后葉輪出口處的流速整體上得到了提高。葉輪轉輪內靠近后圓盤的速度在整個轉輪內比較均勻，沒有明顯的高速聚集區，因此流場比較合理。與子午面上的原風機相比，其軸向平均速度較高，速度梯度較小。因此，開槽改善了葉輪通道內的流場，大大提高了5-51離心風機的總壓和效率。邊界層分離現象發生在原風機葉片通道的吸力面上，形成較大的渦流區；在通道的后半段，邊界層分離現象也發生在通道的吸力面上。葉片壓力面上的壓力高于吸入面上的壓力。二次流在葉輪通道中形成（其部分速度沿葉輪的圓周方向）。同時，在離心力的作用下，圓周方向形成一定的角度。

風機作為各行各業的配套產品，廣泛應用于地鐵通風、礦冶通風、樓宇換氣通風，空調設備等。5-51離心風機出口邊界條件設置有壓力出口，根據不同的工作條件設置不同的壓力值。然而，風機作為工業生產中主要的能源消耗設備及噪聲來源之一，其科技含量的提升和加工制造工藝的創新與優化對節約資源和環境保護有著重要的意義。據統計，風機的電能消耗約占全國發電量的8～10%，因此提高風機的效率和運行效率是十分必要的。

5-51離心風機廣泛應用于鋼鐵、水泥、化工等特種行業。其結構特點是葉輪的寬徑比小、內外徑比小、由長短葉片間隔且均勻分布，性能特點是壓力系數高、流量系數小，因此通常應用于高壓小流量的場合，但由于葉輪葉道較長，導致其內部流動損失較大，通常效率較低。當離心風機葉輪的轉速與電機相同時，大型風機可以通過聯軸器將風機葉輪與電機直接聯接，稱為D傳動。并且由于其葉片結構復雜，加工困難，加工成本較高，經濟效益差，所以很多風機企業放棄了批量生產的計劃，甚至不生產，造成了市場貨源短缺，因此進一步的研究如何提高5-51離心風機效率，改善其加工工藝具有十分重要的意義。針對5-51離心風機機存在的以上問題，提出了“XQ斜槽式離心風機流場關鍵部件改進設計研究”的課題。本課題與某風機企業合作，對此型號風機結構進行改進設計，提高其性能。該課題的成功進行不僅會提高風機的效率，降低能源消耗，還會將風機的科學設計理念帶入企業，改善現在中、小、微風機企業粗放型生產的現狀。

5-51離心風機的傳動方式因使用場合不同而不同，離心風機的傳動方式也不同，如圖1.2所示。當離心風機葉輪的轉速與電機相同時，大型風機可以通過聯軸器將風機葉輪與電機直接聯接，稱為D傳動。這種傳動方式的優點是可以使風機結構緊湊，減少機身。當風機是小型機器時，葉輪可直接與電機軸連接，稱為A型傳動。5-51離心風機采用數值計算方法對鋸齒后緣離心風機的氣動噪聲進行了數值研究。這種傳動方式可以有效地減小風機的體積，使風機結構更加緊湊。當風機轉速與電機轉速不同時，可采用皮帶輪變速傳動方式。5-51離心風機根據具體形式可分為B、C、E、F四種，通常葉輪安裝在主軸端部。這種結構叫做懸臂。其優點是易于拆卸。對于大型單吸和雙吸離心風機，葉輪通常放置在兩個軸承的中間。這種結構稱為雙支承式。其優點是風扇運轉平穩。流量損失會降低5-51離心風機的實際壓力，泄漏損失會降低風機的流量，葉輪損失和機械損失會導致風機附加功率的增加，從而降低風機的效率。流量損失氣體流經5-51離心風機的進氣室、葉輪、蝸殼和出口擴壓器。由于氣體通道的粘性和形狀不同，在整個流動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）。目前，在現有的離心風機損失模型中，不同部件的各種損失（如進氣室損失、葉輪進口氣流從軸向到徑向的損失、葉輪通道損失、蝸殼損失、變工況下葉片進口沖擊損失）是獨立計算的。