【摘要】：蝸殼是離心式通風機的重要部件,其作用為收集流體以及轉(zhuǎn)化能量。蝸殼外型線是蝸殼設計過程中最為重要的一環(huán),蝸殼型線代表了蝸殼的整體形狀,是約束蝸殼內(nèi)部流體運動的邊界。同時,蝸殼型線還決定了蝸舌的位置及蝸舌間隙的大小,對風機性能有著極大影響。目前,蝸殼型線設計均基于等環(huán)量分布或等速度分布的假設,然而蝸殼內(nèi)實際流動存在極大的非定常流動,蝸殼沿周向各截面及蝸殼進口處的流動參數(shù)分布不均,其設計中的理論假設往往不符合實際情況。其次,當前的蝸殼型線設計方法缺少對蝸殼截面積大小在圓周方法上分布的控制并且沒能對蝸舌位置及蝸舌間隙大小進行確定。本文提出一種控制周向截面積分布的設計方法對某前彎式離心風機蝸殼型線進行優(yōu)化。該方法將優(yōu)化算法與數(shù)值模擬分析相結(jié)合,在僅改變蝸殼型線的前提下,將蝸殼型線設計參數(shù)化并建立多組模型,使用數(shù)值模擬對離心風機進行三維數(shù)值計算并對計算結(jié)果進行統(tǒng)計。將效率不減、全壓最大作為優(yōu)化目標,對蝸殼型線設計參數(shù)進行尋優(yōu)。結(jié)果表明,合理的蝸殼周向截面積分布方式能明顯改善風機性能。優(yōu)化后蝸殼改善了風機葉輪出口處的流場結(jié)構(gòu),增加了該處的氣流速度并減小了氣流角,使得風機全壓提升8.46%,風機效率提高1.15%。對優(yōu)化前后風機進行噪聲預測,利用FLUENT對比兩組風機的寬頻噪聲,采用間接邊界元法分別對優(yōu)化前后風機進行近、遠場噪聲對比�？砂l(fā)現(xiàn),優(yōu)化蝸殼型線能夠有效降低風機氣動噪聲。
【圖文】：

華 中 科 技 大 學 碩 士 學 位 論 文多翼離心風機蝸舌區(qū)域附近流場，減少蝸舌附近的旋渦，提高風機全壓并降動噪聲。王企鯤、戴韌等[21]采用時均 N-S 方程和 Baldwin-Lomax 湍流模型，，面蝸殼風機進行模擬研究。結(jié)果表明，蝸殼徑向截面內(nèi)存在著旋向相反的渦會隨著截面位置與風機工況產(chǎn)生變化。其趨勢是隨著流量的增加，渦對強度大強度旋渦會造成粘性耗散使得風機總壓下降。

蝸殼 (b)圓截面非對稱蝸殼 (c)方截面非對圖 1-2 蝸殼截面形狀[23]劉輝[25]等采用三維數(shù)值模擬的方法對多翼離心風機進行計機葉輪出口（蝸殼進口）處流動參數(shù)沿周向的分布情況。種具有二次間隙的新型蝸殼。結(jié)合模擬計算與試驗研究了：具有二次間隙的蝸殼能夠改善多翼離心風機內(nèi)流場情況提升風機壓力。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TH432

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 曹安國;吳亞東;劉鵬寅;杜朝輝;;基于改進Kriging代理模型的自適應序列優(yōu)化算法在離心壓縮機蝸殼設計中的應用[J];動力工程學報;2015年07期

2 宋寶軍;謝文霞;;離心風機蝸殼型線設計方法探討[J];應用能源技術(shù);2015年01期

3 酈琦;劉鵬寅;;采用Kriging代理模型的蝸殼優(yōu)化設計[J];礦冶工程;2014年06期

4 劉小民;李爍;;仿

本文編號：2689145