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發布時間:2021-07-01 02:30  
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針對鍋爐風機廠家具體實例,本文采用結構化網格進行數值模擬,并利用Autogrid軟件提供的H型網格自動生成功能生成進水口和葉輪的終網格。鍋爐風機廠家其他部分的網格生成是通過先劃分區域,然后手動劃分網格來完成的。邊界及初始條件1)集熱器入口設為入口邊界,葉輪出口設為出口邊界,葉輪前盤、后盤和葉片的實體壁設為實體壁,轉輪邊界面與下一周期轉輪邊界面之間的連接設為PE。三元匹配連接,循環數設為12。設定鍋爐風機廠家初始靜壓P=1.01325*105pa,初始溫度t=293K,軸向入口速度=18m/s,所有旋轉壁(如前盤、后盤、葉輪葉片等)的輸入速度n=1450r/min,其他非旋轉壁(如蝸殼)的輸入速度為零。由于流道內軸流分布不均勻,葉輪前后盤不一致,為便于比較分析,沿葉輪圓周做了A、B兩段。葉輪通道內的速度和壓力分布用云圖和矢量圖表示。給出了開槽角度對風機性能的影響。給出了葉片開槽角度對風機總壓和效率的影響結果。葉片開槽使風機的總壓和效率增加,但總壓明顯增加,效率增加不大。其中,方案7的壓力和效率增加較大,總壓增加3.87%,效率增加0.15%。針對鍋爐風機廠家歷史運行數據使用不足、建模周期長的問題,提出了一種基于較小二乘支持向量機(LSSVM)和拉丁超立方體采樣(LHS)的大型離心風機性能預測方法。





鍋爐風機廠家改造后,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。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,使鍋爐風機廠家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,大大提高了鍋爐風機廠家的總壓和效率。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;由于斜槽風機葉片采用無氣鋼板焊接而成,為了簡化網格生成,提高網格質量,采用無厚度曲面建立了離心風機的三維模型。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。

鍋爐風機廠家蝸殼優化設計方法的研究進展橫截面面積的圓周變化、橫截面形狀、橫截面的徑向位置、蝸殼入口位置、蝸舌的結構是蝸殼的五個主要幾何參數。其中蝸舌的位置、角度和形狀,在避免內部沖擊、減少分離損失和降低噪聲等方面起著重要的作用。蝸殼的各幾何參數對風機內部流動的影響并不是獨立的,它們之間既相互關聯,又相互影響,因此,在確定這些幾何參數時要進行考慮。采用數值計算與響應面法相結合的手段對蝸殼的三個主要幾何參數(蝸殼出口的擴張角、葉輪的露出長度、蝸舌間隙)進行了優化,結果表明通過優化蝸舌間隙和葉輪的露出長度,不僅可以提高風機的效率,還可以降低風機的A聲級噪聲。按一維設計理論(等環量法)蝸殼型線應為一條對數螺旋線。通過對方程的簡化處理,鍋爐風機廠家按照等邊基元法和不等邊基元法可以快速完成蝸殼型線的繪制。鍋爐風機廠家采用改進的等邊基元法繪制離心風機的蝸殼型線,通過數值計算與實驗研究,結果表明采用改進的等邊基元法繪制蝸殼型線,不僅可以提高離心風機的效率,還可以降低風機的噪聲。在蝸殼型線一維設計理論的基礎上,通過考慮氣體粘性因素的影響,對風機原外殼進行了改進。研究結果表明,通過考慮氣體粘性,對蝸殼型線進行改進,可以減小蝸殼內的流動損失,提高風機的效率。隨著計算機技術和計算流體力學(CFD)的發展,數值方法在渦輪內部流動模擬中得到了廣泛的應用。

當改進后的方法不能滿足合作機組的性能要求時,采用現代鍋爐風機廠家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。設計的鍋爐風機廠家效率為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。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,鍋爐風機廠家利用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。(2)改造前后數據試驗:風機改造后,鍋爐正常運行1小時,運行參數穩定。