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發(fā)布時間:2020-12-14 06:41  
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葉輪、蝸殼和集熱器是離心風(fēng)機(jī)的三個主要部件。下面詳細(xì)介紹了各構(gòu)件及主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的研究進(jìn)展。離心風(fēng)機(jī)葉輪的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)有:葉輪出口直徑、葉輪出口寬度、葉輪進(jìn)口直徑、濕式除塵風(fēng)機(jī)葉輪進(jìn)口寬度、葉片數(shù)、葉片進(jìn)出口安裝角度。對于風(fēng)機(jī)的整體性能,除葉輪結(jié)構(gòu)參數(shù)外,葉輪葉型直接影響風(fēng)機(jī)葉片通道內(nèi)的流動特性,對風(fēng)機(jī)的總壓和效率等性能參數(shù)也有很大的影響。目前離心風(fēng)機(jī)葉片型線主要有單圓弧葉片、雙圓弧拼接葉片、S型葉片和等減速流型葉片。此外,學(xué)者們還研究了三維葉片技術(shù)和扭葉片。根據(jù)葉片出口安裝角度的不同,葉片的安裝方式有三種:前向、徑向和后向。許多學(xué)者對上述葉片型線的性能進(jìn)行了大量的研究,并深入分析了不同葉片結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)直徑增加到490m時,改進(jìn)后的風(fēng)機(jī)總壓力增加到4765pa,相應(yīng)的風(fēng)機(jī)運(yùn)行力矩增加到4。對單圓弧葉片和恒減速葉片離心風(fēng)機(jī)的內(nèi)部流動特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明,等減速流型的葉輪不僅使葉輪通道內(nèi)的壓力梯度變化更為規(guī)律,而且有效地削弱了濕式除塵風(fēng)機(jī)葉輪出口的射流尾流結(jié)構(gòu),從而有效地降低了離心風(fēng)機(jī)的流量損失、擴(kuò)散損失和出口。與單圓弧葉片相比,有效地提高了混合損失的效率。

通過實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬研究了濕式除塵風(fēng)機(jī)的流場,這是研究離心風(fēng)機(jī)內(nèi)部流動的兩種主要方法。實(shí)驗(yàn)方法可以得到詳細(xì)而準(zhǔn)確的結(jié)果,但實(shí)驗(yàn)成本高,周期長。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算流體力學(xué)(CFD)的發(fā)展,數(shù)值方法在渦輪內(nèi)部流動模擬中得到了廣泛的應(yīng)用。采用數(shù)值方法設(shè)計(jì)了離心風(fēng)機(jī)的子午線廓線。以濕式除塵風(fēng)機(jī)為例,進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算。結(jié)果表明,采用數(shù)值計(jì)算方法可以簡單、準(zhǔn)確地得到給定子午線分布的葉輪子午線輪廓。提高風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)效率,具有良好的工程實(shí)用價值。提出了一種現(xiàn)代離心風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)方法,即數(shù)值計(jì)算法。離心風(fēng)機(jī)分為三部分,分別計(jì)算。迭代法考慮了這三個部分之間的相互作用。研究表明,上述數(shù)值計(jì)算方法可為風(fēng)機(jī)的改進(jìn)設(shè)計(jì)提供良好的依據(jù)。在完成濕式除塵風(fēng)機(jī)三維模型的建立、計(jì)算域的離散化(網(wǎng)格化)和邊界條件的定義后,將濕式除塵風(fēng)機(jī)原型的不同工況進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,并將其澆注到ANSYSFluent。改進(jìn)后的濕式除塵風(fēng)機(jī)效率提高,噪聲降低。研究了風(fēng)機(jī)葉片安裝的不均勻性。結(jié)果表明,數(shù)值計(jì)算方法可以定性地計(jì)算出風(fēng)機(jī)的噪聲值,但由于計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值之間存在較大誤差,無法替代噪聲的實(shí)驗(yàn)研究。采用不等距離安裝葉片的方法可以有效地降低風(fēng)機(jī)的峰值噪聲。


濕式除塵風(fēng)機(jī)原型機(jī)的短葉片是在長葉片的基礎(chǔ)上在直徑為320mm的圓弧方位截?cái)?,改善?jì)劃一的短葉片長度進(jìn)行了多種長度的挑選,并經(jīng)過數(shù)值計(jì)算得到醉優(yōu)的短葉片長度是在長葉片的基礎(chǔ)上在直徑為259mm的圓弧方位打斷。改善完成后按照濕式除塵風(fēng)機(jī)原型機(jī)的數(shù)值計(jì)算方法,對改善后的風(fēng)機(jī)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,能夠看出通過向內(nèi)延伸斜槽式離心風(fēng)機(jī)的短葉片,將風(fēng)機(jī)的所需扭矩由4.53N.m降低為4.33N.m,使風(fēng)機(jī)的功率進(jìn)步了2.3%。能夠看出在延伸短葉片后,改善計(jì)劃一的風(fēng)機(jī)短葉片吸力面的兩個旋渦消失,葉片鄰近的別離區(qū)顯著的減小,但改善計(jì)劃一的長葉片吸力面依然存在較大的別離區(qū),因此風(fēng)機(jī)的全體功率進(jìn)步并不太顯著。為了降低設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的噪聲值,提高風(fēng)機(jī)的效率,選用葉片出口安裝角2aβ為120度。
增大濕式除塵風(fēng)機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)直徑改善計(jì)劃一使斜槽式離心風(fēng)機(jī)的功率進(jìn)步2.3%,但風(fēng)機(jī)的全壓值根本堅(jiān)持不變,這樣的改善計(jì)劃并不能滿足對風(fēng)機(jī)全壓值5000Pa的要求。因此本文依據(jù)風(fēng)機(jī)規(guī)劃的相似原理,即在風(fēng)機(jī)滿足類似條件的情況下,風(fēng)機(jī)的全壓值與風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的平方和全壓的平方呈正比,依據(jù)風(fēng)機(jī)的類似規(guī)劃原理,在滿足類似規(guī)劃條件下,相應(yīng)的增大風(fēng)機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)直徑,能夠有用的進(jìn)步風(fēng)機(jī)的全壓值。得到了由SSTK-U湍流模型計(jì)算的總壓、效率和實(shí)驗(yàn)值的誤差值。