19800流量焦?fàn)t煤氣離心鼓風(fēng)機(jī)的數(shù)值模擬與優(yōu)化研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-18 16:05
離心風(fēng)機(jī)的主要部件有集流器、蝸殼、葉輪,其形狀、結(jié)構(gòu)對(duì)流體在其通道內(nèi)的流動(dòng)特性有直接影響,從而嚴(yán)重影響風(fēng)機(jī)整體性能,決定風(fēng)機(jī)的優(yōu)劣。隨著近年來計(jì)算機(jī)軟硬件的發(fā)展及其輔助設(shè)計(jì)思想的成熟,三維粘性計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件越來越多的被應(yīng)用于流體機(jī)械的檢驗(yàn)和設(shè)計(jì)過程。對(duì)離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行參數(shù)化虛擬設(shè)計(jì),應(yīng)用三維粘性計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件對(duì)其內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行細(xì)致模擬、分析,考察、分析其內(nèi)部流動(dòng)的特性特點(diǎn)及決定因素,改善這些參數(shù)從而提高風(fēng)機(jī)的性能已經(jīng)成為風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)研究的主要方法。本文對(duì)19800流量焦?fàn)t煤氣離心鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行了理論分析和數(shù)值研究。首先通過理論方法進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì),然后利用Pro/E進(jìn)行幾何建模,并應(yīng)用CFD軟件FLUENT對(duì)這一離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,結(jié)論如下:(1)分析數(shù)值計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn),葉輪出口處渦流比較嚴(yán)重,對(duì)風(fēng)機(jī)流場影響比較嚴(yán)重,應(yīng)對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。(2)利用二次插值法以效率為目標(biāo)對(duì)葉輪葉片出口角和葉片數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,優(yōu)化結(jié)論顯示,葉片出口角應(yīng)該由60°改為58°,其效率可提高1.1628%。(3)以優(yōu)化后參數(shù)再次建立模型并進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,并對(duì)優(yōu)化前后風(fēng)機(jī)的流場特性參數(shù)進(jìn)行了對(duì)比,結(jié)果和優(yōu)化結(jié)論吻合,說明本文研究...
【文章來源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
集流器f裝配
格機(jī)分解圖圖3一1風(fēng)機(jī)實(shí)體部件及榷機(jī)裝配示意圖3.3網(wǎng)格理論及網(wǎng)格實(shí)體生成近年來,一計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)在求解內(nèi)維爾一斯托克斯方程中取得了很大進(jìn)步,月-日還有很多研究人員在這一領(lǐng)域繼續(xù)探索。計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)是包括計(jì)算機(jī)科學(xué)、流體理論、應(yīng)用數(shù)學(xué)、數(shù)值公}·算等眾多學(xué)科的交又和融合,’臼均發(fā)展不儀依賴于這些學(xué)科的發(fā)展,而且更加直接的依賴于網(wǎng)格生成技術(shù)和數(shù)值計(jì)算方法的發(fā)展‘如{、在計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)中,網(wǎng)格其實(shí)就是分布于流場中的離散r從在某種規(guī)律卜的集合,1{]J網(wǎng)格生成就是分布這些網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的過程。二十世紀(jì)七曰卜代,’fll()IT}I〕、(川、st。g。r先后采用求解橢圓型方程方法生成貼體網(wǎng)格,開創(chuàng)了網(wǎng)格‘}二成技術(shù)的先河。}’〔到八一!一年代,囚為網(wǎng)格生成技術(shù)相對(duì)于計(jì)算格式和方法的滯后,各國計(jì)豹.流體和工業(yè)界刁‘開始把研究的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到網(wǎng)格生成技術(shù)上來。到了九1‘年代
西安建筑科技大學(xué)碩士論文(3)進(jìn)氣室為規(guī)則幾何形狀,且其對(duì)離心風(fēng)機(jī)的影響相對(duì)不是很大,可采用六面體和楔形的混合非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格?倲(shù)約為4萬,具體如圖3一4所示圖3一4進(jìn)氣室網(wǎng)格圖(4)集流器是連接進(jìn)氣室與葉輪的部件,它的好壞直接影響葉輪進(jìn)氣的均勻和方向,所以也采用四面體的非結(jié)構(gòu)混合網(wǎng)格。因?yàn)榭紤]到計(jì)算機(jī)配置、收斂性等計(jì)算時(shí)間問題,網(wǎng)格間距同樣應(yīng)稍大于計(jì)卜輪。網(wǎng)格總數(shù)約為3.5萬,具體如圖3一5所示圖3一5集流器網(wǎng)格圖風(fēng)機(jī)整體網(wǎng)格總數(shù)為110萬,整機(jī)網(wǎng)格所圖3一6所示
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]可控減速法設(shè)計(jì)離心風(fēng)機(jī)兩元葉片的研究[J]. 李景銀,牛子寧,梁亞勛. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(09)
[2]帶分流葉片離心葉輪非定常流場的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 姜華,宮武旗,張煒,席光. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(09)
[3]高速離心風(fēng)機(jī)葉片擴(kuò)壓器前緣傾角對(duì)其性能影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 張偉,宮武旗,樊孝華,席光. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2009(08)
[4]基于有限體積法的G4-73型離心風(fēng)機(jī)三維流場數(shù)值模擬[J]. 王松嶺,張磊,楊陽,吳正人. 華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(04)
[5]離心風(fēng)機(jī)蝸殼內(nèi)部流動(dòng)研究[J]. 呂峰,牛子寧,李景銀. 流體機(jī)械. 2009(06)
[6]前向離心風(fēng)機(jī)蝸殼出口結(jié)構(gòu)的數(shù)值優(yōu)化[J]. 劉曉良,袁民建,毛義軍,祁大同. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(05)
[7]離心風(fēng)機(jī)蝸殼內(nèi)加裝旋渦破碎裝置的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 張磊,王松嶺,吳正人,騫宏偉. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2009(11)
[8]離心風(fēng)機(jī)內(nèi)氣固兩相流的數(shù)值模擬[J]. 胡桂榮,李意民,賈曉娜. 煤礦機(jī)械. 2008(03)
[9]離心風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場模擬[J]. 邵衛(wèi),李意民,賈利紅. 礦山機(jī)械. 2006(12)
[10]后蓋板傾角對(duì)離心式風(fēng)機(jī)磨損影響的試驗(yàn)研究[J]. 朱宏磊,李意民,孫更生,賈利紅. 礦山機(jī)械. 2005(12)
本文編號(hào):2924277
【文章來源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
集流器f裝配
格機(jī)分解圖圖3一1風(fēng)機(jī)實(shí)體部件及榷機(jī)裝配示意圖3.3網(wǎng)格理論及網(wǎng)格實(shí)體生成近年來,一計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)在求解內(nèi)維爾一斯托克斯方程中取得了很大進(jìn)步,月-日還有很多研究人員在這一領(lǐng)域繼續(xù)探索。計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)是包括計(jì)算機(jī)科學(xué)、流體理論、應(yīng)用數(shù)學(xué)、數(shù)值公}·算等眾多學(xué)科的交又和融合,’臼均發(fā)展不儀依賴于這些學(xué)科的發(fā)展,而且更加直接的依賴于網(wǎng)格生成技術(shù)和數(shù)值計(jì)算方法的發(fā)展‘如{、在計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)中,網(wǎng)格其實(shí)就是分布于流場中的離散r從在某種規(guī)律卜的集合,1{]J網(wǎng)格生成就是分布這些網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的過程。二十世紀(jì)七曰卜代,’fll()IT}I〕、(川、st。g。r先后采用求解橢圓型方程方法生成貼體網(wǎng)格,開創(chuàng)了網(wǎng)格‘}二成技術(shù)的先河。}’〔到八一!一年代,囚為網(wǎng)格生成技術(shù)相對(duì)于計(jì)算格式和方法的滯后,各國計(jì)豹.流體和工業(yè)界刁‘開始把研究的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到網(wǎng)格生成技術(shù)上來。到了九1‘年代
西安建筑科技大學(xué)碩士論文(3)進(jìn)氣室為規(guī)則幾何形狀,且其對(duì)離心風(fēng)機(jī)的影響相對(duì)不是很大,可采用六面體和楔形的混合非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格?倲(shù)約為4萬,具體如圖3一4所示圖3一4進(jìn)氣室網(wǎng)格圖(4)集流器是連接進(jìn)氣室與葉輪的部件,它的好壞直接影響葉輪進(jìn)氣的均勻和方向,所以也采用四面體的非結(jié)構(gòu)混合網(wǎng)格。因?yàn)榭紤]到計(jì)算機(jī)配置、收斂性等計(jì)算時(shí)間問題,網(wǎng)格間距同樣應(yīng)稍大于計(jì)卜輪。網(wǎng)格總數(shù)約為3.5萬,具體如圖3一5所示圖3一5集流器網(wǎng)格圖風(fēng)機(jī)整體網(wǎng)格總數(shù)為110萬,整機(jī)網(wǎng)格所圖3一6所示
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]可控減速法設(shè)計(jì)離心風(fēng)機(jī)兩元葉片的研究[J]. 李景銀,牛子寧,梁亞勛. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(09)
[2]帶分流葉片離心葉輪非定常流場的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 姜華,宮武旗,張煒,席光. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(09)
[3]高速離心風(fēng)機(jī)葉片擴(kuò)壓器前緣傾角對(duì)其性能影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 張偉,宮武旗,樊孝華,席光. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2009(08)
[4]基于有限體積法的G4-73型離心風(fēng)機(jī)三維流場數(shù)值模擬[J]. 王松嶺,張磊,楊陽,吳正人. 華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(04)
[5]離心風(fēng)機(jī)蝸殼內(nèi)部流動(dòng)研究[J]. 呂峰,牛子寧,李景銀. 流體機(jī)械. 2009(06)
[6]前向離心風(fēng)機(jī)蝸殼出口結(jié)構(gòu)的數(shù)值優(yōu)化[J]. 劉曉良,袁民建,毛義軍,祁大同. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(05)
[7]離心風(fēng)機(jī)蝸殼內(nèi)加裝旋渦破碎裝置的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 張磊,王松嶺,吳正人,騫宏偉. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2009(11)
[8]離心風(fēng)機(jī)內(nèi)氣固兩相流的數(shù)值模擬[J]. 胡桂榮,李意民,賈曉娜. 煤礦機(jī)械. 2008(03)
[9]離心風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場模擬[J]. 邵衛(wèi),李意民,賈利紅. 礦山機(jī)械. 2006(12)
[10]后蓋板傾角對(duì)離心式風(fēng)機(jī)磨損影響的試驗(yàn)研究[J]. 朱宏磊,李意民,孫更生,賈利紅. 礦山機(jī)械. 2005(12)
本文編號(hào):2924277
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