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1、风机优化设计优化设计答案风机优化设计 经过细致的数值模拟研究，得到了如下的研究成果： 当风机的径向间隙为取为1.5mm，转速为2900r/min，风机流量为2.8 m3/s时，采用12个叶片和53安装角时，风机出口压力得到了有效的提高，达到了1720Pa。 本课题主要从风机的安装角度和叶片数目两个方面对风机进行了数值模拟研究。研究过程中主要对单个风机流道模型(如图1)进行分析，其网格划分情况如图2所示： 同时特别考虑了边界的网格划分情况，由于叶片属于旋转部件，其网格划分至关重要。原始模型采用14个叶片和48安装角，其旋转部件的网格如图3所示，而优化后旋转部件的网格如图4所示。 通过Fluent
2、软件从叶片安装角度和叶片数目方面对风机进行了分析。 1.叶片安装角 在模拟时假设叶轮进口气流是均匀来流，数值模拟研究时安装角分别取为48o，50o，53o。通过改变动叶可调轴流风机的叶片安装角，运用数值模拟软件，得到不同安装角时的风机的压力的分布情况。结论总结如下： (1)、安装角为53的叶轮在效率最高点处，整个叶片的中间靠近轮毂的位置径向速度值较大，且速度较为集中，形成明显的尾迹区。在轮毂附近的叶根部既存在最大径向速度，而且也存在最小的径向速度。 (2)、不同安装角的轴流风机处于最高效率点时，在叶轮的叶根部，风机的切向速度最大，并且，安装角的改变并不影响风机沿翼展方向切向速度逐渐减小的规律。
3、 (3)、安装角可调节风机的工作范围，当安装角增大后，风机性能曲线左移使效率增大但同时压升下降。因此，要选择合适的安装角以协调效率和压升。叶片安装角变化会导致风机内流情况变化，且不同叶高处变化并不相同。在叶片中部到叶顶全压和静压较大，而根部有分离现象。当安装角增大后总压和压升下降但静压增大，叶片中部到叶顶做功能力较强。 2.叶片数 合理的叶片数目对风机的性能影响是显著的。叶片数目增加则叶片玄长减少，短叶片对结构强度有利，但对风机的气动性能将产生不利的影响，同时可能使风机的噪声增大；叶片数目减少则叶片玄长增加，这会使叶片在旋转过程中产生更大的离心力，使叶片根部受到的应力增加。经过对比分析，本风机的叶片数以12片更为合适，风机原来的14片叶片数目虽然增加了一点效率，但在流道内的损失加剧，而12片叶片更好地提高了风机的压力，与安装角的协调改变共同提高了风机的压力。 第 3 页 共 3 页