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李海伟 先生
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发布时间:2021-11-15 21:20:02
防爆离心式风机蜗壳优化设计方法的研究进展横截面面积的圆周变化、横截面形状、横截面的径向位置、蜗壳入口位置、蜗舌的结构是蜗壳的五个主要几何参数。其中蜗舌的位置、角度和形状,在避免内部冲击、减少分离损失和降低噪声等方面起着重要的作用。蜗壳的各几何参数对风机内部流动的影响并不是***的,它们之间既相互关联,又相互影响,因此,在确定这些几何参数时要进行考虑。2dQ时功率也有所进步,但在大流量工况下功率依然只有较低的47%。采用数值计算与响应面法相结合的手段对蜗壳的三个主要几何参数(蜗壳出口的扩张角、叶轮的露出长度、蜗舌间隙)进行了优化,结果表明通过优化蜗舌间隙和叶轮的露出长度,不仅可以提高风机的效率,还可以降低风机的A声级噪声。按一维设计理论(等环量法)蜗壳型线应为一条对数螺旋线。通过对方程的简化处理,防爆离心式风机按照等边基元法和不等边基元法可以快速完成蜗壳型线的绘制。防爆离心式风机采用改进的等边基元法绘制离心风机的蜗壳型线,通过数值计算与实验研究,结果表明采用改进的等边基元法绘制蜗壳型线,不仅可以提高离心风机的效率,还可以降低风机的噪声。在蜗壳型线一维设计理论的基础上,通过考虑气体粘性因素的影响,对风机原外壳进行了改进。研究结果表明,通过考虑气体粘性,对蜗壳型线进行改进,可以减小蜗壳内的流动损失,提高风机的效率。
当防爆离心式风机改进后的方法不能达到预期效果时,采用现代风机设计理论完成风机的设计,详细介绍了风机各部件结构参数的选择原则。叶片成形方法是基于叶轮流道横截面积逐渐变化的原理。建立了风机叶片型线成形的数学模型。根据该数学模型,采用“双圆弧”拼接法完成了叶片型线的绘制。大型离心风机性能预测方法,采用LSSVM算法和防爆离心式风机历史运行数据建立性能预测模型,防爆离心式风机采用LHS方法保证建模数据在建模区间内均匀分布,提高模型的通用性。建立风机三维模型后,对网格进行划分,防爆离心式风机采用N-S方程。结合SSTK-U湍流模型,对斜槽风机的原型风机、改进风机和设计风机进行了流量计算。将原型风机的计算结果与原始测量数据进行了比较,详细分析了SSTK-U湍流模型计算结果的准确性,即离心风机的数值计算。湍流模型的选择提供了很好的参考。防爆离心式风机的瞬态计算方法,分析了瞬态计算中时间步长的选择原则。采用瞬态数值方法对新设计的风机内部流动进行了数值模拟。在瞬态计算结果稳定后,利用FW-H模型对设计风机的气动噪声进行了计算。本文采用“风机三维建模-斜槽风机样机数值计算-样机内部流动特性分析-风机改进的确定和设计方案-噪声计算的瞬态法”的技术路线,完成了风机的改进和设计。斜槽风机。
防爆离心式风机的矩形截面蜗壳成型时,蜗壳侧壁只需用钢板切断,在滚筒上滚动即可。加工制造方便。因此,改进后的风扇与样机的几何相似性不满足风扇相似性原理的条件。因此,选择离心风机常用的矩形截面蜗壳作为风机蜗壳截面的设计依据。介绍了蜗壳型线的设计方案。采用等循环法完成了蜗壳型线的设计,选择等边单元法进行了蜗壳型线的近似绘制。
防爆离心式风机蜗壳外形参数的选择
蜗壳宽度的选择和蜗壳较佳宽度的选择并没有给出一种固定的计算方法。建议蜗壳B的宽度为叶轮出口宽度的2-5倍[52-54]。引风机风量496800m3/h,全压6600pa,轴功率1086KW,设计电流146。蜗壳的宽度也可通过公式确定。由式计算的蜗壳宽度为0.069m~0.099m,b值为0.72m,为风机叶轮出口宽度的6倍。通过对设计风机的建模和数值计算,当壳体厚度为叶轮出口宽度的6倍时,效率低,流量大,总压低。因此,根据防爆离心式风机的数值计算和文献综述的结果,蜗壳宽度是叶轮出口宽度的4倍,即b为0.48m。
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