






离心风机叶轮主要几何参数的选择离心风机叶轮主要由叶轮的前、后、叶片组成。叶轮的主要结构参数有:叶轮出口直径、叶轮出口宽度、叶轮进口直径、叶轮进口宽度、叶片数量、叶片进出口安装角度等,各参数的选择方法如下。目前,一系列离心式风机型号产品中的风机主要无量纲参数通常采用已开发的风机收缩模型,然后根据几何相似原理对相应的尺寸进行放大或缩小,从而产生不同风机号的风机。因此,这些系列风扇的性能可以用下面描述的无量纲性能参数来表示。在水轮机研究中引入比转速的概念。后来,它被广泛用于泵和风扇。通常,在风机的分类、系列化和类似设计中,比转速是离心式风机型号的一个重要参数。一般离心风机比转速80-15sn,混流风机120-80sn,轴流风机500-100sn。某风机在不同工况下,其流量和压力(或流量系数和压力系数)都在变化。因此,风机的每个工作点都可以计算出一个特定的转速,这样一个风机就会有许多特定的转速。以提高离心式风机型号的效率和增大其全压为改进目标,对风机的短叶片长度、增大风机叶轮的旋转直径和改变风机蜗壳蜗舌与叶轮的间隙,对风机性能的影响进行了研究。为了便于比较,将效率高的离心式风机型号比转速规定为风机比转速。
风机叶轮参数选择叶轮是风机的主要部件,叶片是将能量传递给流体的部件。因此,风机叶轮的设计与风机所需的流量和压力有很大的关系。目前国内外叶轮主要尺寸的选择方法不同。这是一种广泛使用的方法。离心式风机型号总压tfp与叶轮外径、转速n和叶片出口安装角的关系,确定离心式风机型号叶轮的外径。下面逐步介绍了风机叶轮参数的选择方法。原型斜槽风机出口安装角度为140度。通风机的功能曲线通风机的全压tFP、功率P、功率η等功能参数随通风机的流量Q改变的联系曲线,称为通风机的功能曲线。增大前向离心风机叶片的出口安装角,不仅可以提高风机的总压,而且可以增加噪声,降低风机的效率。为了降低设计风机的噪声值,提高风机的效率,选用叶片出口安装角2aβ为120度。在实际应用中,总压系数不仅与叶片出口安装角有关,而且与叶轮的相对几何尺寸有关。通常,风扇的比转速用来表示叶轮的不同几何形式。在风机比转速和叶片出口安装角选择完毕后,根据风机的统计数据绘制了离心式风机型号总压系数与叶片出口安装角(at2~beta_u)曲线的关系,并进行了计算。已完成风机总压系数的计算。
本文主要完成设计离心式风机型号的稳态和瞬态数值计算,在瞬态数值计算结果稳定后,采用FW-H模型计算设计风机的气动噪声值。根据数值计算结果,得出以下结论:
(1)通过比较设计风机样机和斜槽离心风机样机的数值计算结果,可以看出在设计流量条件下重新设计的离心机,风机的总压值高于E设计目标,效率68%,效率比样机高19.9%,总压值由4626pa提高到5257pa,均满足合作单位的性能要求。
(2)通过观察原型风机和斜槽风机叶片通道的流线图,可以看出设计风机的长、短叶片吸力面分离较弱,但没有强涡流区。与样机的内部流程相比,该流程有了很大的改进,效率也有了很大的提高。
(3)根据计算出离心式风机型号的噪声频谱,可以看出设计风机的声压在1100Hz时有一个峰值,声压值为58dB。在远场噪声计算中,随着受流点到叶轮中心距离的增加,风机噪声值呈下降趋势。