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發布時間:2020-08-27 06:29  
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針對熱循環風機具體實例,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。一般情況下,稱蝸殼與轉軸之間的走漏為外走漏,但由于外走漏的值比較小,一般忽略不計。熱循環風機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。設定熱循環風機初始靜壓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%。
當熱循環風機改進后的方法不能達到預期效果時,采用現代風機設計理論完成風機的設計,詳細介紹了風機各部件結構參數的選擇原則。結果表明,熱循環風機基于LSSVM和LHS的大型離心風機性能預測方法能夠充分利用現有的風機數據信息,快速、準確地預測風機性能。葉片成形方法是基于葉輪流道橫截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”拼接法完成了葉片型線的繪制。建立風機三維模型后,對網格進行劃分,熱循環風機采用N-S方程。結合SSTK-U湍流模型,對斜槽風機的原型風機、改進風機和設計風機進行了流量計算。將原型風機的計算結果與原始測量數據進行了比較,詳細分析了SSTK-U湍流模型計算結果的準確性,即離心風機的數值計算。湍流模型的選擇提供了很好的參考。熱循環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,利用FW-H模型對設計風機的氣動噪聲進行了計算。本文采用“風機三維建模-斜槽風機樣機數值計算-樣機內部流動特性分析-風機改進的確定和設計方案-噪聲計算的瞬態法”的技術路線,完成了風機的改進和設計。斜槽風機。


熱循環風機原型機的短葉片是在長葉片的基礎上在直徑為320mm的圓弧方位截斷,改善計劃一的短葉片長度進行了多種長度的挑選,并經過數值計算得到醉優的短葉片長度是在長葉片的基礎上在直徑為259mm的圓弧方位打斷。在完成熱循環風機三維模型的建立、計算域的離散化(網格化)和邊界條件的定義后,將熱循環風機原型的不同工況進行了數值計算,并將其澆注到ANSYSFluent。改善完成后按照熱循環風機原型機的數值計算方法,對改善后的風機進行數值計算,能夠看出通過向內延伸斜槽式離心風機的短葉片,將風機的所需扭矩由4.53N.m降低為4.33N.m,使風機的功率進步了2.3%。能夠看出在延伸短葉片后,改善計劃一的風機短葉片吸力面的兩個旋渦消失,葉片鄰近的別離區顯著的減小,但改善計劃一的長葉片吸力面依然存在較大的別離區,因此風機的全體功率進步并不太顯著。
增大熱循環風機葉輪的旋轉直徑改善計劃一使斜槽式離心風機的功率進步2.3%,但風機的全壓值根本堅持不變,這樣的改善計劃并不能滿足對風機全壓值5000Pa的要求。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。因此本文依據風機規劃的相似原理,即在風機滿足類似條件的情況下,風機的全壓值與風機的轉速的平方和全壓的平方呈正比,依據風機的類似規劃原理,在滿足類似規劃條件下,相應的增大風機葉輪的旋轉直徑,能夠有用的進步風機的全壓值。
具體熱循環風機改造方案如下。
(1)對引風機和脫硫增壓風機的風量、風壓和系統阻力進行了試驗。熱循環風機改善計劃及成果分析在完成斜槽式離心風機內部流場分析后,根據風機的內部活動狀況和合作單位提出的功能指標(壓力在5000Pa以上,而且盡量進步風機的功率),對風機提出針對性的改善計劃,來改善風機的內部活動狀況,從而進步風機的整體功能。測量了兩臺引風機在機組滿負荷運行時的實際運行數據。(2)根據試驗后實測數據,終確定引風機改造方案。在原風機電機不變的情況下,風機葉輪直徑由2557 mm增加到2624 mm,葉片類型發生變化。隨著風機葉輪直徑的增大,殼體、葉輪、輪轂和集熱器都被更換。同時,為了提高風機出口擋板的密封性,對風機出口擋板、進口擋板和執行機構進行更換,以提高風機的效率。
(3)引風機軸承冷卻方式由工業水冷卻改為帶風機軸承冷卻,降低了用水量。
熱循環風機的性能保證:
(1)風量(Tb點工況,145c):134m3/s;
(2)全壓升(Tb點工況,145c):7040pa;
(3)風機全壓升效率(BMCR):86%,風機輸入軸承。這兩部分的溫度監測大多采用遙控設備完成溫度數據的傳輸和監測。當然,熱循環風機溫度傳感器也是常用的設備,可以完成機組保護和溫度監測。當溫度超過要求時,繼電器將發出警告。如果此時溫度變化明顯,繼電器內部的液體裝置也會發生劇烈變化,導致指針旋轉。如果指針指示的值達到負載極限,將發出警報。在實際應用中,總壓系數不僅與葉片出口安裝角有關,而且與葉輪的相對幾何尺寸有關。