6-41風(fēng)機(jī)值得信賴「山東冠熙」

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

（1）通過(guò)比較設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)樣機(jī)和斜槽離心風(fēng)機(jī)樣機(jī)的數(shù)值計(jì)算結(jié)果，可以看出在設(shè)計(jì)流量條件下重新設(shè)計(jì)的離心機(jī)，風(fēng)機(jī)的總壓值高于E設(shè)計(jì)目標(biāo)，效率68%，效率比樣機(jī)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(guò)觀察原型風(fēng)機(jī)和斜槽風(fēng)機(jī)葉片通道的流線圖，可以看出設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的長(zhǎng)、短葉片吸力面分離較弱，但沒(méi)有強(qiáng)渦流區(qū)。與樣機(jī)的內(nèi)部流程相比，該流程有了很大的改進(jìn)，效率也有了很大的提高。

（3）根據(jù)計(jì)算出6-41風(fēng)機(jī)的噪聲頻譜，可以看出設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的聲壓在1100Hz時(shí)有一個(gè)峰值，聲壓值為58dB。在遠(yuǎn)場(chǎng)噪聲計(jì)算中，隨著受流點(diǎn)到葉輪中心距離的增加，風(fēng)機(jī)噪聲值呈下降趨勢(shì)。

當(dāng)改進(jìn)后的方法不能滿足合作機(jī)組的性能要求時(shí)，采用現(xiàn)代6-41風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)理論完成了風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)，并詳細(xì)介紹了風(fēng)機(jī)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(jī)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(jì)的6-41風(fēng)機(jī)效率為68%，比樣機(jī)提高19.9%，總壓由4626pa提高到5257pa，均滿足合作機(jī)組的性能要求。通過(guò)對(duì)原型風(fēng)機(jī)和斜槽風(fēng)機(jī)葉片通道流線圖的比較，可以看出所設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)內(nèi)部流動(dòng)得到了很大的改善，從而驗(yàn)證了本文風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)方案的可行性。后介紹了離心風(fēng)機(jī)的瞬態(tài)計(jì)算方法，分析了瞬態(tài)計(jì)算中時(shí)間步長(zhǎng)的選擇原則。近年來(lái)，隨著人工智能算法的發(fā)展，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)建模方法逐漸應(yīng)用于風(fēng)機(jī)性能預(yù)測(cè)。采用瞬態(tài)數(shù)值方法對(duì)新設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。在瞬態(tài)計(jì)算結(jié)果穩(wěn)定后，6-41風(fēng)機(jī)利用FW-H模型對(duì)設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)噪聲進(jìn)行了計(jì)算。設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的聲壓峰值為1100Hz，聲壓值為58dB。在遠(yuǎn)場(chǎng)噪聲計(jì)算中，隨著受流點(diǎn)到葉輪中心距離的增加，風(fēng)機(jī)噪聲值呈下降趨勢(shì)。

在6-41風(fēng)機(jī)的改進(jìn)設(shè)計(jì)中，根據(jù)葉輪流道截面逐漸變化的原理，建立了風(fēng)機(jī)葉片型面成形的數(shù)學(xué)模型。對(duì)設(shè)計(jì)的流場(chǎng)進(jìn)行了計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明，新設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)性能較好。但仍有一些問(wèn)題需要進(jìn)一步解決和改進(jìn)。

1。在6-41風(fēng)機(jī)葉片型線設(shè)計(jì)中，選擇了葉片安裝角隨葉輪半徑線性變化的規(guī)律進(jìn)行設(shè)計(jì)，但風(fēng)機(jī)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(duì)離心風(fēng)機(jī)葉片型線成形方法進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

2。通過(guò)觀察風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)工況下葉片通道的流線圖，可以看出設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)長(zhǎng)短葉片吸力面上仍存在一些分離現(xiàn)象。通過(guò)查閱文獻(xiàn)，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(jī)樣機(jī)蝸舌流線圖表明，當(dāng)氣體流經(jīng)樣機(jī)蝸舌位置時(shí)，大量氣體通過(guò)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(jì)風(fēng)機(jī)，可以使風(fēng)機(jī)的吸入面分離。性能進(jìn)一步提高。

3。在數(shù)值計(jì)算方面，在計(jì)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(jìn)一步研究，以便在離心風(fēng)機(jī)的各種工況下得到更準(zhǔn)確的結(jié)果。