離心式風(fēng)機(jī)廠(chǎng)家的創(chuàng)新點(diǎn)和難點(diǎn)在于以、高壓、節(jié)能為風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)目標(biāo)，要求產(chǎn)品性能達(dá)到或接近高壓、技術(shù)水平的先進(jìn)水平。但風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)是互補(bǔ)的、矛盾的。工作壓力的增加也會(huì)導(dǎo)致電耗和噪聲水平的提高，這是風(fēng)機(jī)常見(jiàn)的技術(shù)問(wèn)題。通過(guò)對(duì)方程的簡(jiǎn)化處理，離心式風(fēng)機(jī)廠(chǎng)家按照等邊基元法和不等邊基元法可以快速完成蝸殼型線(xiàn)的繪制。如何使風(fēng)機(jī)的工作參數(shù)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，提高風(fēng)機(jī)的整體性能，不僅關(guān)系到單個(gè)零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(gè)對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行整體優(yōu)化的系統(tǒng)工程，是離心式風(fēng)機(jī)廠(chǎng)家較大的技術(shù)難點(diǎn)。

另外，離心式風(fēng)機(jī)廠(chǎng)家的創(chuàng)新點(diǎn)如下：

（1）通過(guò)對(duì)斜槽離心風(fēng)機(jī)樣機(jī)的數(shù)值計(jì)算和內(nèi)部流動(dòng)特性分析，對(duì)樣機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，并提出了各種改進(jìn)方案。通過(guò)延長(zhǎng)斜槽風(fēng)機(jī)的短葉片，降低了風(fēng)機(jī)所需的扭矩，提高了風(fēng)機(jī)的效率；通過(guò)向外延伸風(fēng)機(jī)的長(zhǎng)葉片和短葉片，提高了風(fēng)機(jī)的效率。大型風(fēng)機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)半徑可以增加風(fēng)機(jī)的總壓力，但效率基本不變。同時(shí)，增壓風(fēng)機(jī)故障也是鍋爐MFT保護(hù)動(dòng)作的原因之一，不利于機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。減小樣機(jī)葉輪與蝸殼舌之間的間隙，不僅可以提高風(fēng)機(jī)的總壓，而且可以提高風(fēng)機(jī)效率2.1%。為XQ斜槽風(fēng)機(jī)的進(jìn)一步改進(jìn)和完善提供了良好的參考。

（2）取消原離心式風(fēng)機(jī)廠(chǎng)家的設(shè)計(jì)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(fēng)機(jī)葉片型線(xiàn)成形的數(shù)學(xué)模型，并根據(jù)該數(shù)學(xué)模型完成了風(fēng)機(jī)葉片型線(xiàn)的設(shè)計(jì)。葉片的“雙圓弧”設(shè)計(jì)被原來(lái)復(fù)雜的“多圓弧”設(shè)計(jì)思想所取代，從而改善了原模型低壓低效的缺點(diǎn)。

（3）放棄傳統(tǒng)的以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)方法，以數(shù)值計(jì)算方法為主要研究手段，改進(jìn)離心式風(fēng)機(jī)廠(chǎng)家的設(shè)計(jì)，降低風(fēng)機(jī)的開(kāi)發(fā)成本和周期，加快離心風(fēng)機(jī)產(chǎn)品的更新?lián)Q代。

目前離心式風(fēng)機(jī)廠(chǎng)家的湍流數(shù)值模擬方法有直接數(shù)值模擬法、雷諾時(shí)間平均法和大渦模擬法。每個(gè)湍流模型都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)。對(duì)于直接數(shù)值模擬方法，其優(yōu)點(diǎn)是可以在不引入經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ图僭O(shè)的情況下模擬流場(chǎng)中各尺寸的湍流波動(dòng)，因此被稱(chēng)為精準(zhǔn)的湍流波動(dòng)。精細(xì)計(jì)算離心式風(fēng)機(jī)廠(chǎng)家流體數(shù)值模擬方法的缺點(diǎn)是在直接數(shù)值計(jì)算中，網(wǎng)格尺寸要求很小，導(dǎo)致計(jì)算量的增加。它通常需要較大的內(nèi)存和快速的CPU，因此在實(shí)際工程中很難應(yīng)用。雷諾時(shí)間平均法是工程中常用的數(shù)值模擬方法。A風(fēng)機(jī)入口擋板開(kāi)啟80%時(shí)，風(fēng)機(jī)電流為146A，B風(fēng)機(jī)入口擋板開(kāi)啟80%時(shí)，風(fēng)機(jī)電流為145。離心式風(fēng)機(jī)廠(chǎng)家通過(guò)引入雷諾應(yīng)力的封閉方程，可以求解時(shí)間平均雷諾方程。其優(yōu)點(diǎn)是避免了直接數(shù)值模擬計(jì)算量過(guò)大的問(wèn)題，但這些經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭贿m用于有限的環(huán)境。直接數(shù)值模擬（DNS）是瞬時(shí)湍流控制方程的直接解。DNS的較大優(yōu)點(diǎn)是它不需要對(duì)湍流進(jìn)行任何簡(jiǎn)化或近似。理論上，可以得到相對(duì)準(zhǔn)確的結(jié)果。然而，直接離心式風(fēng)機(jī)廠(chǎng)家數(shù)值模擬所需的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)數(shù)量巨大，計(jì)算量大。目前，只有一些簡(jiǎn)單的流動(dòng)機(jī)理可以研究，如室內(nèi)空氣流動(dòng)、靜水中的氣泡上升、顆粒與筒體在流動(dòng)過(guò)程中的碰撞磨損等。

離心式風(fēng)機(jī)廠(chǎng)家邊界條件下的工作壓力為101325pa，入口邊界條件下的壓力入口，表壓為0，初始?jí)毫?50pa。離心式風(fēng)機(jī)廠(chǎng)家出口邊界條件設(shè)置有壓力出口，根據(jù)不同的工作條件設(shè)置不同的壓力值。其他邊界保持默認(rèn)墻設(shè)置。采用三種不同的網(wǎng)格密度對(duì)離心風(fēng)機(jī)的計(jì)算域進(jìn)行離散。較小網(wǎng)格數(shù)為case1，網(wǎng)格數(shù)為1404467。對(duì)液力變矩器的流場(chǎng)進(jìn)行了瞬態(tài)計(jì)算，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)了液力變矩器內(nèi)的實(shí)際流量。在此網(wǎng)格的基礎(chǔ)上，相應(yīng)邊上的節(jié)點(diǎn)數(shù)增加了1.2倍，得到了實(shí)例2。網(wǎng)目尺寸為2506630。然后將case2對(duì)應(yīng)邊上的節(jié)點(diǎn)數(shù)增加1.2倍，得到case3的網(wǎng)格，即4647360。在三種不同網(wǎng)格密度下設(shè)置相同的邊界條件，經(jīng)過(guò)計(jì)算，得到了離心式風(fēng)機(jī)廠(chǎng)家樣機(jī)在設(shè)計(jì)條件下的全壓、全扭矩和效率。從表中可以看出，在設(shè)計(jì)條件下，風(fēng)機(jī)的總壓和效率隨網(wǎng)格密度變化不大。但是，由case1和case2和case3計(jì)算的值之間存在一些差異?？紤]到計(jì)算的準(zhǔn)確性和機(jī)器時(shí)間的消耗，后一個(gè)網(wǎng)格的數(shù)量是根據(jù)案例2的數(shù)量計(jì)算的。

本文主要完成設(shè)計(jì)離心式風(fēng)機(jī)廠(chǎng)家的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)數(shù)值計(jì)算，在瞬態(tài)數(shù)值計(jì)算結(jié)果穩(wěn)定后，采用FW-H模型計(jì)算設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)噪聲值。根據(jù)數(shù)值計(jì)算結(jié)果，得出以下結(jié)論：

（1）通過(guò)比較設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)樣機(jī)和斜槽離心風(fēng)機(jī)樣機(jī)的數(shù)值計(jì)算結(jié)果，可以看出在設(shè)計(jì)流量條件下重新設(shè)計(jì)的離心機(jī)，風(fēng)機(jī)的總壓值高于E設(shè)計(jì)目標(biāo)，效率68%，效率比樣機(jī)高19.9%，總壓值由4626pa提高到5257pa，均滿(mǎn)足合作單位的性能要求。

（2）通過(guò)觀(guān)察原型風(fēng)機(jī)和斜槽風(fēng)機(jī)葉片通道的流線(xiàn)圖，可以看出設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的長(zhǎng)、短葉片吸力面分離較弱，但沒(méi)有強(qiáng)渦流區(qū)。與樣機(jī)的內(nèi)部流程相比，該流程有了很大的改進(jìn)，效率也有了很大的提高。

（3）根據(jù)計(jì)算出離心式風(fēng)機(jī)廠(chǎng)家的噪聲頻譜，可以看出設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的聲壓在1100Hz時(shí)有一個(gè)峰值，聲壓值為58dB。在遠(yuǎn)場(chǎng)噪聲計(jì)算中，隨著受流點(diǎn)到葉輪中心距離的增加，風(fēng)機(jī)噪聲值呈下降趨勢(shì)。