濰坊防爆離心式風機信賴推薦「多圖」

蝸殼優化對防爆離心式風機金屬葉輪穩定運行的影響

蝸殼是離心風機金屬葉輪的重要組成部分。對比分析改型前后風機數值模擬計算和試驗測量結果可知，采用修改的k-ε模型進行計算發現改型后風機內旋渦強度減小，蝸殼出口靠近蝸舌處流動分離得到改善。它可以通過導流與擴大壓力來提高離心風機的效率。蝸殼入口氣流由于受到蝸殼流動不對稱的影響，導致分布不均的現象發生。這種分布不均勻的現象會直接堵塞葉輪出口，從而使葉輪發生周期性的加速或減速，進而降低離心風機的工作效率，縮小了防爆離心式風機工作的范圍，影響了金屬葉輪的平穩運行。因此在蝸殼的優化設計過程中必須將蝸殼寬度對流場的影響考慮在內，合理設計外殼的寬度，降低對流場的影響。從而保證金屬葉輪的平穩運行。

電機優化對防爆離心式風機金屬葉輪穩定運行的影響吸油煙機、空調系統等設備空間較小，為了節省空間，一般會使用內藏電動機設備。到目前為止，對消聲蝸殼的研究基本都集中在周向蝸板上加裝消聲材料，對風機側板加消聲材料的消聲蝸殼降噪效果研究得還比較少。內藏電動機的長度、頭部傾角等在一定程度上影響著風機性能和噪音。對內藏電動機的形狀設計不當會增加金屬葉輪內部的流動損失，從而導致噪聲增大，離心風機性能降低。電動機的軸向長度和氣流的排擠率呈正相關的關系。葉輪進口處的流道變窄會使前盤處脫流區域變大，從而導致金屬葉輪內部損失增加。因此，在設計電機形狀時，應充分考慮電機形狀對葉輪內部流動的影響，從而提高金屬葉輪的穩定性，確保離心風機的性能。

將防爆離心式風機模型導入ICEM 進行網格劃分，網格劃分過程中對離心風機關鍵部位要進行加密處理，如葉輪、集流器、蝸舌、進氣箱的轉角處等。對風機的進口與出口適當延長，以保證計算的穩定性。考慮到離心風機結構的復雜且不規則性，本文采用非結構四面體網格進行劃分，其中無進氣箱的離心風機網格數量約370萬，網格質量為0.3以上；試驗結果表明:相比原風機，蝸殼周向板與后蓋板同時加裝吸聲材料效果較好，設計工況下A聲級能夠降低7．2dB(A)，在小流量工況下，吸聲蝸殼的降噪效果變差。帶進氣箱的離心風機網格數量為380萬，網格質量為0.3以上。

防爆離心式風機采用標準k-?模型，壁面函數為Scalable，數值計算方法為高階求解格式，求解格式為一階格式。由于通風機轉速低，馬赫數小，可認為氣流為不可壓縮定常流動。進口給定質量流量，出口給定靜壓,壁面條件為無滑移邊界，轉速為1 480r/min，并將流動區域分為靜止域與旋轉域，兩者通過Interface連接，連接模型為普通連接，坐標變換為轉子算法，網格連接方式為GGI。本文所研究的某離心風機葉輪有均布的16 個前向的大小葉片，其內部流場較為復雜，為了揭示防爆離心式風機內的流場特性，對風機進行全三維數值模擬。先單獨分析了進氣箱內部流場特性，然后對進氣箱與風機進行一體化分析，研究進氣箱對離心風機性能的影響。測量時，除地面外無其他的反射條件，測點位置D距地面的高度與風機出口中心持平，水平方向上與出氣口軸線成45°，距離出氣口中心L=1m。

防爆離心式風機葉片吸力側形成的低能流積聚的“尾跡區”，形成“射流-尾流”結構。加進氣箱后，風機葉輪尾緣處的“尾跡-射流”更加的嚴重，風機模型尾跡區占了比較大的空間，減少了風機流道有效面積。在小流量區，風機內部的流場分布發生偏心現象(C 處)，葉輪流道E 側，氣體比較充實，葉輪流道F 側氣體分布較差，與原始風機內部流場分布相比，其防爆離心式風機葉輪流道的充盈性差。離心風機的效率曲線如圖6，無進氣箱情況下在流量為2.82kg/s，壓力為3 106.23Pa 時，達到較率68.64%；風機結構復雜且葉片外形不規則，因此生成結構化網格比較困難，相反非結構化網格適應能力強，在處理復雜結構時有利于網格的自適應。加進氣箱后在流量為1.68kg/s，壓力為2 775.54Pa，達到較率59.45%，通過與原始風機對比可知，加進氣箱后其較率降低8.19%。同樣由圖6 效率曲線對比圖可知,加進氣箱后風機整體效率降低，與原始防爆離心式風機相比其區域比較窄，縮短了工作區域，且加進氣箱后較優工況點向小流量區偏移。加進氣箱后，離心風機的全開流量降低，與無進氣箱相比，流量降低了16.9%。由圖7 可知，加進氣箱不僅降低了風機的全開流量，其全壓也有所減少。風機性能測試采用C 型試驗裝置對帶進氣箱的離心風機進行了性能測試，測試標準按GB/T 1236-2017《工業通風機用標準化風道進行性能實驗》執行。