本文關(guān)鍵詞：導(dǎo)葉擴(kuò)壓式風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：通風(fēng)機(jī)是工業(yè)及日常生活中被廣泛應(yīng)用的葉輪機(jī)械。在特定工程應(yīng)用時(shí),為了利用原動(dòng)機(jī)的軸功,精簡流程,節(jié)省空間,需要將引風(fēng)增壓集成到設(shè)備系統(tǒng)中,有必要設(shè)計(jì)一套內(nèi)嵌式的增壓風(fēng)機(jī)。傳統(tǒng)的蝸殼式離心風(fēng)機(jī),由于蝸殼徑向尺寸相對較大,很難內(nèi)嵌入空間有限的設(shè)備中,且氣流出口方向多為切向,不能滿足內(nèi)嵌式風(fēng)機(jī)流場要求。因此,本文提出設(shè)計(jì)內(nèi)嵌式增壓風(fēng)機(jī),依據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)又稱為導(dǎo)葉擴(kuò)壓式風(fēng)機(jī)。文中對葉片式擴(kuò)壓器進(jìn)行設(shè)計(jì)及優(yōu)化,有效減少設(shè)備徑向尺寸；設(shè)計(jì)及分析參數(shù)化出口導(dǎo)向葉片,改變氣流出口方向。通過簡化三維模型,對其內(nèi)部流場及計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析,研究了結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作參數(shù)對各個(gè)元件及整機(jī)性能的影響,結(jié)果表明：(1)在小流量、徑向尺寸小、大升壓、風(fēng)機(jī)出口需要轉(zhuǎn)向的設(shè)計(jì)要求下,葉輪、葉片式擴(kuò)壓器及出口導(dǎo)向葉片之間的匹配方案是一個(gè)很好的嘗試,對其進(jìn)行合理設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)工況下,整機(jī)的全壓效率為78%,靜壓效率為77%,經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)的流量為0.15kg/s-0.32kg/s,穩(wěn)定工況區(qū)在0.17kg/s以上。(2)風(fēng)機(jī)內(nèi)部動(dòng)能和靜壓能間的能量轉(zhuǎn)化通過兩步實(shí)現(xiàn)。葉片式擴(kuò)壓器的動(dòng)能轉(zhuǎn)化率為62%,占總動(dòng)能的52.7%,大多數(shù)能量在其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)第一次轉(zhuǎn)化；出口導(dǎo)向葉片動(dòng)能轉(zhuǎn)化率為85%,占總動(dòng)能的12.75%,較少數(shù)能量在其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)第二次轉(zhuǎn)化。整機(jī)總體動(dòng)能轉(zhuǎn)化率為65.45%,能量利用率達(dá)到要求。(3)葉片式擴(kuò)壓器對整機(jī)性能影響較大的結(jié)構(gòu)參數(shù)是擴(kuò)壓器的葉片內(nèi)外直徑、擴(kuò)壓器寬度和葉片包角；出口導(dǎo)向葉片對整機(jī)性能影響最大的結(jié)構(gòu)參數(shù)是圓弧段包絡(luò)角。出口導(dǎo)向葉片對整機(jī)性能影響較小,葉片式擴(kuò)壓器對整機(jī)性能影響很大,合理設(shè)計(jì)葉片式擴(kuò)壓器是確保整機(jī)性能良好的重點(diǎn)。(4)流量改變對導(dǎo)向葉片的動(dòng)能轉(zhuǎn)化率基本沒有影響,但是對葉片擴(kuò)壓器的動(dòng)能轉(zhuǎn)換率有很大影響：隨著流量增加,葉片擴(kuò)壓器的能量轉(zhuǎn)化率單調(diào)下降,在小流量范圍內(nèi)變化緩慢,大流量范圍內(nèi)變化急劇。分析結(jié)果表明：當(dāng)流量增加到設(shè)計(jì)流量的1.4倍時(shí),擴(kuò)壓能力和整機(jī)性能明顯下降。
【關(guān)鍵詞】：離心通風(fēng)機(jī) 葉片式擴(kuò)壓器 導(dǎo)向葉片 效率 能量損失
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH43
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-29
• 1.1 通風(fēng)機(jī)分類10-16
• 1.1.1 離心通風(fēng)機(jī)11-13
• 1.1.2 軸流通風(fēng)機(jī)13-14
• 1.1.3 羅茨式通風(fēng)機(jī)14-15
• 1.1.4 混流式通風(fēng)機(jī)15-16
• 1.2 離心通風(fēng)機(jī)的研究方法及發(fā)展現(xiàn)狀16-19
• 1.2.1 理論分析法16-17
• 1.2.2 實(shí)驗(yàn)分析法17-18
• 1.2.3 數(shù)值模擬法18-19
• 1.3 離心通風(fēng)機(jī)簡介19-28
• 1.3.1 離心通風(fēng)機(jī)性能評判主要參數(shù)19-23
• 1.3.2 離心通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)23-24
• 1.3.3 離心通風(fēng)機(jī)葉輪中的相對運(yùn)動(dòng)與氣流參數(shù)24-25
• 1.3.4 離心通風(fēng)機(jī)的基本方程25-28
• 1.4 本文主要研究工作28-29
• 2 風(fēng)機(jī)主體結(jié)構(gòu)確定和氣動(dòng)設(shè)計(jì)29-36
• 2.1 設(shè)計(jì)思想29
• 2.2 葉輪設(shè)計(jì)29-31
• 2.2.1 葉片形式及進(jìn)、出口安裝角的選擇29-30
• 2.2.2 葉輪其他參數(shù)設(shè)計(jì)30-31
• 2.3 葉片擴(kuò)壓器設(shè)計(jì)31-35
• 2.3.1 擴(kuò)壓器結(jié)構(gòu)設(shè)想31-32
• 2.3.2 擴(kuò)壓器葉片形式及進(jìn)出口安裝角確定32
• 2.3.3 其他主要參數(shù)初步設(shè)計(jì)32-33
• 2.3.4 圓弧葉片幾何尺寸計(jì)算及相關(guān)物理參數(shù)推導(dǎo)33-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 3 風(fēng)機(jī)主體結(jié)構(gòu)數(shù)值模擬及優(yōu)化設(shè)計(jì)36-64
• 3.1 數(shù)值模型建立36-46
• 3.1.1 幾何建模36-37
• 3.1.2 網(wǎng)格劃分37
• 3.1.3 控制方程37-38
• 3.1.4 湍流方程38-43
• 3.1.5 多重參考系(MRF)模型43-45
• 3.1.6 邊界條件設(shè)置45
• 3.1.7 網(wǎng)格無關(guān)性檢驗(yàn)45-46
• 3.2 計(jì)算結(jié)果分析46-50
• 3.3 擴(kuò)壓器優(yōu)化設(shè)計(jì)50-62
• 3.3.1 葉片包角角度分析50-53
• 3.3.2 擴(kuò)壓器沖角角度分析53-55
• 3.3.3 擴(kuò)壓器寬度分析55-56
• 3.3.4 不同寬度擴(kuò)壓器與流量的匹配問題56-58
• 3.3.5 葉輪外徑與擴(kuò)壓器葉片內(nèi)徑的間隙分析58-59
• 3.3.6 擴(kuò)壓器葉片外直徑大小分析59-61
• 3.3.7 擴(kuò)壓器優(yōu)化前后結(jié)構(gòu)參數(shù)、性能及流場比較61-62
• 3.4 本章小結(jié)62-64
• 4 風(fēng)機(jī)出口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及整機(jī)性能研究64-79
• 4.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想64
• 4.2 參數(shù)化葉片設(shè)計(jì)64-69
• 4.2.1 葉片曲面方程的建立64-65
• 4.2.2 葉片準(zhǔn)線方程的確定65-68
• 4.2.3 導(dǎo)向葉片參數(shù)68-69
• 4.3 整機(jī)模擬及分析69-72
• 4.4 導(dǎo)向葉片參數(shù)變化對整機(jī)性能影響72-77
• 4.4.1 內(nèi)緣進(jìn)口角角度分析72-74
• 4.4.2 葉片個(gè)數(shù)分析74-76
• 4.4.3 包絡(luò)角角度分析76-77
• 4.5 本章小結(jié)77-79
• 結(jié)論79-81
• 參考文獻(xiàn)81-84
• 致謝84-85

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 屠秋野;周莉;蔡元虎;;葉型上局部凸起對擴(kuò)壓器性能影響的數(shù)值研究[J];航空計(jì)算技術(shù);2010年05期

2 范孝銓;;一種高性能離心式壓氣機(jī)用的新式低造價(jià)擴(kuò)壓器[J];國外內(nèi)燃機(jī)車;1972年05期

3 李殿鎮(zhèn);;來流予旋的環(huán)形擴(kuò)壓器性能的估算方法[J];汽輪機(jī)技術(shù);1983年02期

4 方良偉,陳曉;進(jìn)出口條件對二元亞音速擴(kuò)壓器的流動(dòng)和性能的影響[J];工程熱物理學(xué)報(bào);1984年02期

5 魏雨臻;茅聲

本文編號(hào)：492242