5-48離心風機的點和難點在于以、高壓、節(jié)能為風機的設(shè)計目標，要求產(chǎn)品性能達到或接近高壓、技術(shù)水平的先進水平。但風機的性能參數(shù)是互補的、矛盾的。工作壓力的增加也會導(dǎo)致電耗和噪聲水平的提高，這是風機常見的技術(shù)問題。如何使風機的工作參數(shù)滿足設(shè)計要求，提高風機的整體性能，不僅關(guān)系到單個零件結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化，而且關(guān)系到材料、制造、加工工藝和裝配精度的優(yōu)化。因此，這是一個對風機進行整體優(yōu)化的系統(tǒng)工程，是5-48離心風機較大的技術(shù)難點。依據(jù)通風機的功能曲線，不只能夠查驗計算參數(shù)與實測參數(shù)之間的共同程度，還能夠斷定通風機的適應(yīng)性。

另外，5-48離心風機的點如下：

（1）通過對斜槽離心風機樣機的數(shù)值計算和內(nèi)部流動特性分析，對樣機結(jié)構(gòu)進行了改進，并提出了各種改進方案。通過延長斜槽風機的短葉片，降低了風機所需的扭矩，提高了風機的效率；5-48離心風機的性能保證：（1）風量（Tb點工況，145c）：134m3/s。通過向外延伸風機的長葉片和短葉片，提高了風機的效率。大型風機葉輪的旋轉(zhuǎn)半徑可以增加風機的總壓力，但效率基本不變。減小樣機葉輪與蝸殼舌之間的間隙，不僅可以提高風機的總壓，而且可以提高風機效率2.1%。為XQ斜槽風機的進一步改進和完善提供了良好的參考。

（2）取消原5-48離心風機的設(shè)計結(jié)構(gòu)。根據(jù)葉輪流道橫截面積逐漸變化的原理，建立了風機葉片型線成形的數(shù)學模型，并根據(jù)該數(shù)學模型完成了風機葉片型線的設(shè)計。葉片的“雙圓弧”設(shè)計被原來復(fù)雜的“多圓弧”設(shè)計思想所取代，從而改善了原模型低壓低效的缺點。

（3）放棄傳統(tǒng)的以實驗為基礎(chǔ)的風機設(shè)計方法，以數(shù)值計算方法為主要研究手段，改進5-48離心風機的設(shè)計，降低風機的開發(fā)成本和周期，加快離心風機產(chǎn)品的更新?lián)Q代。

實際上，5-48離心風機相同部件的各類丟失中，甚至不同部件的丟失之間都是彼此相關(guān)，彼此影響的。經(jīng)過考慮各部件丟失之間的相關(guān)聯(lián)系，并以很多的實驗資料和現(xiàn)代計算方法為基礎(chǔ)，得到了具有理論根據(jù)和實際使用價值的風機及丟失模型。為了保證離心風機工作的可靠性，風機的前蓋與集流器之間和蝸殼與轉(zhuǎn)軸之間，都要保持必定的空隙。這些空隙都將引起風機的走漏丟失，走漏丟失一般包含外走漏與內(nèi)走漏兩種。一般情況下，稱蝸殼與轉(zhuǎn)軸之間的走漏為外走漏，但由于外走漏的值比較小，一般忽略不計。在原風機電機不變的情況下，風機葉輪直徑由2557mm增加到2624mm，葉片類型發(fā)生變化。

氣體流經(jīng)5-48離心風機葉輪前盤與集流器之間的走漏形成循環(huán)活動，白白消耗掉葉輪的能量。這種丟失稱為內(nèi)走漏丟失。選用數(shù)值計算方法對離心風機的走漏丟失特性進行了研究，經(jīng)過選用A型和B型防渦圈，不僅降低了旋渦的選裝強度，還有用的降低了風機的走漏丟失。并且在兩種防渦圈中，B型的防渦圈節(jié)能作用更好。在風機設(shè)計中，根據(jù)相似原理，可以選擇現(xiàn)有的高效風機或經(jīng)過試驗的機型進行相似設(shè)計，以保證風機達到預(yù)期效果。

輪盤沖突丟失

5-48離心風機葉輪旋轉(zhuǎn)時，葉輪的前盤和后盤外外表與其周圍的氣體發(fā)生沖突。因而發(fā)生的丟失，

稱為輪盤沖突丟失。這種內(nèi)部運動引起的能量丟失，盡管具有流力丟失的特色，可是這種丟失只造成功率的損耗，并不會降低風機的壓力，所以叫做輪盤丟失或許內(nèi)部機械損失。

離心風機的瞬態(tài)計算方法采用第二章所述的穩(wěn)態(tài)計算方法。計算結(jié)果收斂后，將收斂結(jié)果作為瞬態(tài)計算的初始值。湍流模型仍然是sstk_uuu。采用隱式分離法求解離散方程。5-48離心風機的壓力修正采用簡單算法進行。對流項采用二階迎風格式離散，擴散項采用二階中心格式離散，時間項采用二階隱式格式離散。時間步長由公式確定。離心風機空氣動力噪聲的計算離心風機運行時產(chǎn)生的噪聲主要包括機械噪聲、電磁噪聲和空氣動力噪聲。離心風機的內(nèi)部是復(fù)雜的三維非定常渦噪聲。采用LHS方法對離心風機的進口溫度、進口壓力、進口流量和轉(zhuǎn)速進行了采集，并對采集的數(shù)據(jù)進行了歸1化處理，用于LSSVM模型的訓(xùn)練。復(fù)雜流場結(jié)構(gòu)與氣動噪聲的相關(guān)性是氣動噪聲研究中的一個難題。

為了了解三維流場結(jié)構(gòu)對氣動噪聲的影響，在氣動噪聲預(yù)測中，采用條帶理論方法確定葉片表面的氣動參數(shù)。近年來，風機流場結(jié)構(gòu)的研究取得了很大進展。在風機氣動噪聲預(yù)測中，建立了相應(yīng)的物理模型和數(shù)學模型，介紹了復(fù)雜流場的數(shù)值模擬技術(shù)，進行了考慮三維流場的氣動噪聲預(yù)測計算，研究了流場結(jié)構(gòu)對5-48離心風機氣動噪聲的影響。討論了如何有效地控制風機內(nèi)部流量，降低風機噪聲。5-48離心風機采用多耦合仿生設(shè)計和數(shù)值計算方法，研究了仿生葉片的降噪機理。結(jié)果表明，仿生葉片的鋸齒后緣結(jié)構(gòu)可以有效地改變?nèi)~片后緣脫落渦的結(jié)構(gòu)和頻率，從而減小葉片表面的壓力波動和氣流對葉片前緣的影響，使A計權(quán)聲壓級提高。風機的EL可降低2.1db。Seung-heo等人[64]將葉片的線性后緣改為S形后緣，結(jié)果表明，S型后緣葉片能有效地降低空調(diào)風機的噪聲，使5-48離心風機噪聲降低到2.2dB左右。能夠看出在延伸短葉片后，改善計劃一的風機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，但改善計劃一的長葉片吸力面依然存在較大的別離區(qū)，因此風機的全體功率進步并不太顯著。當S型后緣角為5度，葉片傾角適當增大時，可有效降低空調(diào)風機噪聲。

5-48離心風機模型訓(xùn)練完成后，將測試數(shù)據(jù)應(yīng)用到所建立的模型中，驗證模型的有效性。如果所建立的5-48離心風機模型滿足建模的停止條件，則應(yīng)用該模型。如果建立的模型不能滿足建模的停止條件，則需要收集更多的數(shù)據(jù)進行模型訓(xùn)練。本文選取RBF核函數(shù)作為LSSVM的核函數(shù)。通過網(wǎng)格搜索方法得到核參數(shù)。煤礦主通風機采用離心風機。本文以離心風機為研究對象。采用LSSVM算法建立了風機性能預(yù)測模型，驗證了該方法的有效性。5-48離心風機模型培訓(xùn)和測試樣本從現(xiàn)場分布式控制系統(tǒng)中獲得。采用lhs法，從離心風機穩(wěn)定運行區(qū)選取100組數(shù)據(jù)進行模型培訓(xùn)，選擇50組試驗數(shù)據(jù)進行模型驗證，模型培訓(xùn)的停止條件為rmse<0.05。5-48離心風機利用MATLAB實現(xiàn)了上述模型。圖3顯示了具有不同訓(xùn)練樣本數(shù)的預(yù)測模型的RMSE。從圖3可以看出，隨著訓(xùn)練樣本的增加，預(yù)測模型的RMSE值不斷下降，終趨于穩(wěn)定。當訓(xùn)練樣本數(shù)為30時，模型滿足訓(xùn)練停止條件。在風機比轉(zhuǎn)速和葉片出口安裝角選擇完畢后，根據(jù)風機的統(tǒng)計數(shù)據(jù)繪制了5-48離心風機總壓系數(shù)與葉片出口安裝角（at2~beta_u）曲線的關(guān)系，并進行了計算。當模型滿足停止條件時，即使使用30個訓(xùn)練樣本，模型的預(yù)測值也與實際值進行比較。由圖4可以看出，該模型能較好地預(yù)測離心風機的出力，預(yù)測值與實際數(shù)據(jù)吻合較好。