以耐高溫離心風(fēng)機為研究對象，利用NUMECA 軟件對其葉片進行開縫數(shù)值模擬，結(jié)果表明，開縫對風(fēng)機內(nèi)部流場有一定優(yōu)化作用，并依據(jù)葉輪流場和風(fēng)機性能的改善情況，確定了較優(yōu)的開縫角度和開縫位置，在較優(yōu)開縫方案下，流體在流道出口的速度比較均勻一致，且風(fēng)機全壓提高4.25%，效率提高1.49%。當(dāng)耐高溫離心風(fēng)機流量小于設(shè)計流量時，經(jīng)向速度mc1減小，入口相對速度與圓周切線方向的夾角小于葉片進口角1aβ，迎角為正。

風(fēng)機屬于通用機械類。它們廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個部門。風(fēng)機是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不可缺少的設(shè)備。據(jù)統(tǒng)計，風(fēng)機用電量約占全國總用電量的9%。針對耐高溫離心風(fēng)機具體實例，本文采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格進行數(shù)值模擬，并利用Autogrid軟件提供的H型網(wǎng)格自動生成功能生成進水口和葉輪的最終網(wǎng)格。目前，離心風(fēng)機在我國能源系統(tǒng)中占有很大的比重。因此，提高離心風(fēng)機的性能對于工礦企業(yè)節(jié)能增效具有重要意義。耐高溫離心風(fēng)機的節(jié)能方法主要是從運行調(diào)整和結(jié)構(gòu)改造兩個方面進行的，對運行調(diào)節(jié)的研究非常廣泛；耐高溫離心風(fēng)機結(jié)構(gòu)改造主要包括換流器的安裝、動靜葉的改造等，目前對風(fēng)機葉片開槽技術(shù)的研究還不多見。而且工程應(yīng)用不廣泛。清華大學(xué)等人通過對長、短葉片的開槽，使離心風(fēng)機的性能曲線變平，區(qū)變寬，使非設(shè)計性能更好。對葉片弦縫進行了研究，改善了葉柵周圍的壓力分布，降低了總壓損失15.8%。研究了吸入點和回流點的位置，即狹縫的位置，并提出了良好的建議。楊科等人對航空工業(yè)風(fēng)力機的開槽問題進行了研究。模擬了不同攻角下的上、下風(fēng)面開槽和自下而上的開槽。分析了不同工況下的流場和流線分布。結(jié)果表明，開槽對改善風(fēng)力機靜失速特性非常有益。

耐高溫離心風(fēng)機的傳動方式因使用場合不同而不同，離心風(fēng)機的傳動方式也不同，如圖1.2所示。當(dāng)離心風(fēng)機葉輪的轉(zhuǎn)速與電機相同時，大型風(fēng)機可以通過聯(lián)軸器將風(fēng)機葉輪與電機直接聯(lián)接，稱為D傳動。這種傳動方式的優(yōu)點是可以使風(fēng)機結(jié)構(gòu)緊湊，減少機身。當(dāng)風(fēng)機是小型機器時，葉輪可直接與電機軸連接，稱為A型傳動。最后介紹了離心風(fēng)機的瞬態(tài)計算方法，分析了瞬態(tài)計算中時間步長的選擇原則。這種傳動方式可以有效地減小風(fēng)機的體積，使風(fēng)機結(jié)構(gòu)更加緊湊。當(dāng)風(fēng)機轉(zhuǎn)速與電機轉(zhuǎn)速不同時，可采用皮帶輪變速傳動方式。耐高溫離心風(fēng)機根據(jù)具體形式可分為B、C、E、F四種，通常葉輪安裝在主軸端部。這種結(jié)構(gòu)叫做懸臂。其優(yōu)點是易于拆卸。對于大型單吸和雙吸離心風(fēng)機，葉輪通常放置在兩個軸承的中間。這種結(jié)構(gòu)稱為雙支承式。其優(yōu)點是風(fēng)扇運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。流量損失會降低耐高溫離心風(fēng)機的實際壓力，泄漏損失會降低風(fēng)機的流量，葉輪損失和機械損失會導(dǎo)致風(fēng)機附加功率的增加，從而降低風(fēng)機的效率。流量損失氣體流經(jīng)耐高溫離心風(fēng)機的進氣室、葉輪、蝸殼和出口擴壓器。由于氣體通道的粘性和形狀不同，在整個流動過程中存在摩擦損失和渦流損失（邊界層分離、二次流、尾流損失等）。目前，在現(xiàn)有的離心風(fēng)機損失模型中，不同部件的各種損失（如進氣室損失、葉輪進口氣流從軸向到徑向的損失、葉輪通道損失、蝸殼損失、變工況下葉片進口沖擊損失）是獨立計算的。

耐高溫離心風(fēng)機的矩形截面蝸殼成型時，蝸殼側(cè)壁只需用鋼板切斷，在滾筒上滾動即可。這些空隙都將引起風(fēng)機的走漏丟失，走漏丟失一般包含外走漏與內(nèi)走漏兩種。加工制造方便。因此，選擇離心風(fēng)機常用的矩形截面蝸殼作為風(fēng)機蝸殼截面的設(shè)計依據(jù)。介紹了蝸殼型線的設(shè)計方案。采用等循環(huán)法完成了蝸殼型線的設(shè)計，選擇等邊單元法進行了蝸殼型線的近似繪制。

耐高溫離心風(fēng)機蝸殼外形參數(shù)的選擇

蝸殼寬度的選擇和蝸殼較佳寬度的選擇并沒有給出一種固定的計算方法。建議蝸殼B的寬度為葉輪出口寬度的2-5倍[52-54]。耐高溫離心風(fēng)機性能預(yù)測控制和運行優(yōu)化是建立在準確的性能預(yù)測模型基礎(chǔ)上的，因此建立準確的風(fēng)機性能預(yù)測模型具有十分重要的意義。蝸殼的寬度也可通過公式確定。由式計算的蝸殼寬度為0.069m~0.099m，b值為0.72m，為風(fēng)機葉輪出口寬度的6倍。通過對設(shè)計風(fēng)機的建模和數(shù)值計算，當(dāng)殼體厚度為葉輪出口寬度的6倍時，效率低，流量大，總壓低。因此，根據(jù)耐高溫離心風(fēng)機的數(shù)值計算和文獻綜述的結(jié)果，蝸殼寬度是葉輪出口寬度的4倍，即b為0.48m。