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1、2011年第39卷第5期流體機(jī)械5文章編號(hào)：1005—0329(2011)05—0005—05基于數(shù)值模擬的離心風(fēng)機(jī)性能優(yōu)化王昊。吳亞東，歐陽(yáng)華(上海交通大學(xué)，上海200240)摘要：以某紡織機(jī)械吸紗用的離心風(fēng)機(jī)為研究對(duì)象，采用數(shù)值模擬的方法，通過更換葉輪翼型以及改變?nèi)~片的安裝角，以評(píng)估風(fēng)機(jī)性能的變化。數(shù)值結(jié)果顯示，更換葉輪翼型和改變?nèi)~片的安裝角均能改善風(fēng)機(jī)的性能，提高效率，更換葉輪翼型時(shí)效果更佳。關(guān)鍵詞：離心風(fēng)機(jī)；數(shù)值模擬；性能優(yōu)化中圖分類號(hào)：TH432文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2011．05．
2、002PerformanceOptimizationofCentrifugalFanBasedonNumericalSimulationWANGHao，WUYa—dong，OUYANGHua(ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200240，China)Abstract：Centrifugalfanfortextileisconcernedbymanyexpelsbecauseofitscomplicationonapplicationsituation．Thispa。pertookonecentrifuga
3、lfanforabsorbingyarnoftextilemachineasresearchobject，usednumericalsimulationandevaluatedtheperformancechangeofcentrifugalfanbymeansofchangingblades’installationangleandusingthefoil-shapeblade．Thenumeri-calsimulationresuhsshowedbothchangingblades’installationangleandusingthe
4、foil—shapebladecanimproveperformanceofcentrifugalfan，increasedtheeficiency．Usingthefoil—shapebladeisabetterchoice．Keywords：centrifugalfan；numericalsimulation；performanceoptimization1前言工況及其附近運(yùn)行時(shí)，具有較高的效率，但有的風(fēng)機(jī)由于選型不當(dāng)，或受到目前風(fēng)機(jī)產(chǎn)品規(guī)格及品風(fēng)機(jī)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門中應(yīng)用量大，使用面種的限制而使得選型的配套性較差，或由于裝置廣的通用機(jī)械，
5、廣泛裝備在冶金、石油、化工、紡發(fā)生改變等諸多因素的影響，使風(fēng)機(jī)的容量過大織、電力、輕工等工礦企業(yè)，用以對(duì)生產(chǎn)過程中散或過小。容量過大，將引起調(diào)節(jié)時(shí)的損失增大；容發(fā)出的大量的熱、濕、工業(yè)粉塵、以及有害氣體和量過小，則不能滿足使用上的需求。因此，需要對(duì)蒸汽采取有效防護(hù)和凈化處理，回收利用。在紡已有的風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造?？椆I(yè)領(lǐng)域，風(fēng)機(jī)的作用尤為明顯，絡(luò)筒機(jī)的離心數(shù)值模擬是以電子計(jì)算機(jī)為手段，把數(shù)學(xué)模風(fēng)機(jī)提供單錠接頭和換管時(shí)吸頭裝置的負(fù)壓進(jìn)行型蘊(yùn)藏的定量關(guān)系展示出來。近年來隨著計(jì)算機(jī)吸紗，是紡紗機(jī)械主要的能源消耗，離心風(fēng)機(jī)工作技術(shù)的日新月異，復(fù)雜流動(dòng)問題
6、的模擬計(jì)算迅速時(shí)的效率和小流量工況下的穩(wěn)定性對(duì)紡紗質(zhì)量有發(fā)展，計(jì)算流體力學(xué)越來越受到重視。計(jì)算流體重要的影響。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)各類風(fēng)機(jī)和泵的耗電力學(xué)(CFD)是通過數(shù)值離散求解流體運(yùn)動(dòng)方程，量約占我國(guó)總發(fā)電量的三分之一多，僅工業(yè)用通揭示流體機(jī)理和流動(dòng)的規(guī)律，相當(dāng)于“虛擬試風(fēng)機(jī)的耗電量就占我國(guó)總用電量的5％左右，因驗(yàn)”，與真實(shí)試驗(yàn)的不同是CFD免除物理制造和此，從節(jié)約能源、降低噪聲污染的角度考慮，設(shè)計(jì)測(cè)量，因此產(chǎn)品開發(fā)的費(fèi)用和時(shí)間周期大幅減少。出高效率的風(fēng)機(jī)有十分重要的意義。風(fēng)機(jī)在設(shè)計(jì)20世紀(jì)8O年代以來，CFD已成為當(dāng)前國(guó)際上最收稿日期：2010
7、—07—07基金項(xiàng)目：國(guó)家科技支撐項(xiàng)目資助(2007BAF19B04)2011年第39卷第5期流體機(jī)械7計(jì)算采用k—s紊流模型，壓力和速度采用SIMPLEC算法耦合，標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)，離散方式采＼、一n用二階迎風(fēng)格式。邊界條件給定轉(zhuǎn)速，入口質(zhì)量il流量，出口壓力。Fj一—一4優(yōu)化方法及結(jié)果討論＼一～●由于紡織用離心風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)的特殊性，其外部圖6NACA0012翼型以及計(jì)算網(wǎng)格結(jié)構(gòu)不能改變，所以只能從葉輪優(yōu)化角度出發(fā)。目前葉輪優(yōu)化有如下幾種：改變?nèi)~片的型式，改變5試驗(yàn)研究葉片的類型，改變?nèi)~片的安裝角等，其中改變?nèi)~片的型式就是葉輪采用前向葉片、后向葉片
8、以及徑風(fēng)機(jī)的性能試驗(yàn)按照GB／T1236—2000進(jìn)行向葉片，現(xiàn)有風(fēng)機(jī)的葉輪采用的后向葉片，其效率測(cè)量，試驗(yàn)臺(tái)布置如圖7所示，屬于進(jìn)氣試驗(yàn)裝較高，如果采用前向葉片或
