通過數(shù)值計(jì)算方法，觀察離心風(fēng)機(jī)蝸殼內(nèi)部的流動情況，通過收縮蝸殼180°~360°之間的型線，改進(jìn)后的離心風(fēng)機(jī)出口靜壓，出口全壓和風(fēng)機(jī)效率都有所提高。

Beena D. Baloni等采用實(shí)驗(yàn)方法，對具有相同葉輪，節(jié)能離心風(fēng)機(jī)蝸殼采用等環(huán)量法與等平均速度法成型的離心風(fēng)機(jī)內(nèi)部流動特性進(jìn)行了研究，結(jié)果表明采用等平均速度法成型的蝸殼內(nèi)部氣流的速度梯度與壓力梯度都小于采用等環(huán)量法成型的蝸殼，內(nèi)部流動情況更優(yōu)。通過對原型風(fēng)機(jī)和斜槽風(fēng)機(jī)葉片通道流線圖的比較，可以看出所設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)內(nèi)部流動得到了很大的改善，從而驗(yàn)證了本文風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)方案的可行性。

節(jié)能離心風(fēng)機(jī)應(yīng)用廣泛，但由于其葉片結(jié)構(gòu)復(fù)雜、葉道較長導(dǎo)致其內(nèi)部流動損失較大，效率較低。復(fù)雜的葉片結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其加工工藝復(fù)雜，在批量生產(chǎn)時葉片模具制造的成本較大，一般企業(yè)都只單件生產(chǎn)甚至不生產(chǎn)，導(dǎo)致產(chǎn)品的供不應(yīng)求。在實(shí)際應(yīng)用中，總壓系數(shù)不僅與葉片出口安裝角有關(guān)，而且與葉輪的相對幾何尺寸有關(guān)。因此本文采用數(shù)值計(jì)算得方法，找到節(jié)能離心風(fēng)機(jī)內(nèi)部流動損失的根源，改善風(fēng)機(jī)內(nèi)部的流動特性，提高風(fēng)機(jī)的綜合性能。

根據(jù)以上分析，本文對斜槽式離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，從改善風(fēng)機(jī)內(nèi)部流動特性出發(fā)，首先在原型機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，而后根據(jù)風(fēng)機(jī)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，以合作單位的性能指標(biāo)為設(shè)計(jì)條件，完成風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)工作，具體的內(nèi)容如下：

本文通過查閱大量離心風(fēng)機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)，深入理解了風(fēng)機(jī)的不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對風(fēng)機(jī)內(nèi)部流動特性的影響，并采用數(shù)值計(jì)算方法

(CFD)對風(fēng)機(jī)原型機(jī)進(jìn)行了數(shù)值模擬，通過觀察風(fēng)機(jī)不同截面處的等值線圖和流線圖，對風(fēng)機(jī)的內(nèi)部流動特性進(jìn)行了分析，為離心風(fēng)機(jī)的改進(jìn)提供思路。以提高節(jié)能離心風(fēng)機(jī)的效率和增大其全壓為改進(jìn)目標(biāo)，對風(fēng)機(jī)的短葉片長度、增大風(fēng)機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)直徑和改變風(fēng)機(jī)蝸殼蝸舌與葉輪的間隙，對風(fēng)機(jī)性能的影響進(jìn)行了研究。邊界及初始條件1）集熱器入口設(shè)為入口邊界，葉輪出口設(shè)為出口邊界，葉輪前盤、后盤和葉片的實(shí)體壁設(shè)為實(shí)體壁，轉(zhuǎn)輪邊界面與下一周期轉(zhuǎn)輪邊界面之間的連接設(shè)為PE。

通過對節(jié)能離心風(fēng)機(jī)不同方案的改進(jìn)，得出如下結(jié)論：向內(nèi)延長斜槽風(fēng)機(jī)葉輪的短葉片，可以有效地減小風(fēng)機(jī)所需的扭矩，提高風(fēng)機(jī)在設(shè)計(jì)條件下的效率；延長斜槽風(fēng)機(jī)葉輪的長葉片和短葉片，可以提高風(fēng)機(jī)的效率。外擴(kuò)可以明顯提高風(fēng)機(jī)的總壓，但隨著總壓的增大，風(fēng)機(jī)所需的扭矩也隨之增大。因此，風(fēng)扇的效率幾乎不變。減小斜槽離心風(fēng)機(jī)樣機(jī)蝸殼與葉輪的間隙，不僅可以提高風(fēng)機(jī)的總壓，而且可以降低風(fēng)機(jī)所需的扭矩，提率2.1%。最后根據(jù)試驗(yàn)后的實(shí)測數(shù)據(jù)，確定了引風(fēng)機(jī)和電動機(jī)的選型設(shè)計(jì)，包括風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)。通過對節(jié)能離心風(fēng)機(jī)樣機(jī)內(nèi)部流動的分析，提出了三種不同的改進(jìn)方案，每種方案都提高了風(fēng)機(jī)的一定性能參數(shù)。

風(fēng)機(jī)短葉片向內(nèi)加長，提高風(fēng)機(jī)效率；風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)直徑增大，風(fēng)機(jī)總壓增大；蝸殼舌與風(fēng)機(jī)葉輪間隙適當(dāng)減小，風(fēng)機(jī)總壓和效率提高。證實(shí)了。但節(jié)能離心風(fēng)機(jī)仍采用復(fù)雜的曲面葉片結(jié)構(gòu)，這不會改善風(fēng)機(jī)加工工藝的復(fù)雜故障，每一個改進(jìn)方案都不能改善風(fēng)機(jī)葉片通道內(nèi)的流動特性，使風(fēng)機(jī)的總壓力值達(dá)到5000pa以上，且沖擊力較大。提高風(fēng)扇的效率。如果只重新設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的葉輪結(jié)構(gòu)，必然會導(dǎo)致葉輪與風(fēng)機(jī)蝸殼結(jié)構(gòu)不匹配，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)性能急劇下降。因此，本文采用現(xiàn)代風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)理論，以全壓5000pa、轉(zhuǎn)速2900rmp、節(jié)能離心風(fēng)機(jī)的風(fēng)量1300hm/3為設(shè)計(jì)目標(biāo)，對風(fēng)機(jī)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，以滿足合作公司的性能要求，提高風(fēng)機(jī)的整體性能。5%，爐內(nèi)負(fù)壓維持在0-50pa，鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行2小時后，現(xiàn)場測量兩臺引風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)。在設(shè)計(jì)中，主要介紹了風(fēng)機(jī)葉輪、蝸殼和集熱器結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇方法，介紹了葉片結(jié)構(gòu)的選擇。

離心風(fēng)機(jī)的瞬態(tài)計(jì)算方法采用第二章所述的穩(wěn)態(tài)計(jì)算方法。計(jì)算結(jié)果收斂后，將收斂結(jié)果作為瞬態(tài)計(jì)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。節(jié)能離心風(fēng)機(jī)的壓力修正采用簡單算法進(jìn)行。對流項(xiàng)采用二階迎風(fēng)格式離散，擴(kuò)散項(xiàng)采用二階中心格式離散，時間項(xiàng)采用二階隱式格式離散。時間步長由公式確定。本文采用N-S方程和SSTK-U湍流模型計(jì)算了節(jié)能離心風(fēng)機(jī)在不同工況下的穩(wěn)態(tài)，并根據(jù)公式計(jì)算了設(shè)計(jì)工況下離心風(fēng)機(jī)的壓力、軸功率和效率。離心風(fēng)機(jī)空氣動力噪聲的計(jì)算離心風(fēng)機(jī)運(yùn)行時產(chǎn)生的噪聲主要包括機(jī)械噪聲、電磁噪聲和空氣動力噪聲。離心風(fēng)機(jī)的內(nèi)部是復(fù)雜的三維非定常渦噪聲。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(fēng)機(jī)流場結(jié)構(gòu)的研究取得了很大進(jìn)展。在風(fēng)機(jī)氣動噪聲預(yù)測中，建立了相應(yīng)的物理模型和數(shù)學(xué)模型，介紹了復(fù)雜流場的數(shù)值模擬技術(shù)，進(jìn)行了考慮三維流場的氣動噪聲預(yù)測計(jì)算，研究了流場結(jié)構(gòu)對節(jié)能離心風(fēng)機(jī)氣動噪聲的影響。討論了如何有效地控制風(fēng)機(jī)內(nèi)部流量，降低風(fēng)機(jī)噪聲。節(jié)能離心風(fēng)機(jī)采用多耦合仿生設(shè)計(jì)和數(shù)值計(jì)算方法，研究了仿生葉片的降噪機(jī)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(jì)權(quán)聲壓級提高。因此，對我廠脫硝系統(tǒng)進(jìn)行了改造：將原SNCR SCR聯(lián)合脫硝方式改為SCR脫硝方式，改造后取消原增壓風(fēng)機(jī)，原引風(fēng)機(jī)出力不能滿足機(jī)組滿負(fù)荷要求。風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)的噪聲，使節(jié)能離心風(fēng)機(jī)噪聲降低到2.2dB左右。當(dāng)S型后緣角為5度，葉片傾角適當(dāng)增大時，可有效降低空調(diào)風(fēng)機(jī)噪聲。

本文主要完成設(shè)計(jì)節(jié)能離心風(fēng)機(jī)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，均滿足合作單位的性能要求。

（2）通過觀察原型風(fēng)機(jī)和斜槽風(fēng)機(jī)葉片通道的流線圖，可以看出設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的長、短葉片吸力面分離較弱，但沒有強(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)算出節(jié)能離心風(fēng)機(jī)的噪聲頻譜，可以看出設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的聲壓在1100Hz時有一個峰值，聲壓值為58dB。在遠(yuǎn)場噪聲計(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。