3C斜流風機(jī)葉輪一般都有蝸殼與之匹配。葉輪及其與蝸殼匹配效率的高低對(duì)整個風(fēng)機係統的效率起著重要的作用。隨著CFD技術(shù)的發展,已極大的推動了人們對流動機理的認識,而對機理(lǐ)的認識又反過來促進了葉輪機械設計技術的(de)進步。
本文即運(yùn)用現有(yǒu)較成熟的CFD商業軟件(jiàn)對耦合蝸(wō)殼的3C斜流風機內部流場進行數值模擬,並(bìng)對內流機製進行數值分析與研究,旨(zhǐ)在探索提(tí)高風機性(xìng)能的有效(xiào)途徑。文章主要分為以下幾個部分:
一部(bù)分對帶蝸殼(ké)的3C斜流風機進行(háng)數值模擬,分析了(le)葉片載荷分布,不同通道中的二(èr)次流動和(hé)各個渦係的發展。深入分析了蝸殼內部的(de)流動狀況以及葉輪對蝸殼結構的影響,獲得了蝸殼詳細的內部流場信息,形象地再現了蝸殼(ké)內部的流動情形。計算結果表明,葉輪通道(dào)內部二次流異常複雜。葉輪出口的不均勻性引起的分離(lí)區域增多(duō)和通道之間的摻混是(shì)導致葉輪效率低的一(yī)個主要原因。為了進一步改善風機性能,必(bì)須減小葉輪出口的分離流動(dòng)區域,降低通道之間相互的(de)摻混。
還有一部分是將(jiāng)葉(yè)片的彎曲設計應用於本文所(suǒ)用的斜流葉輪中。對彎曲改型後的葉輪進行整機數(shù)值模擬,並把結果與原型葉輪進行比較分析。結果表明:反彎(wān)葉輪的(de)優勢是對葉頂的(de)泄露和通道之間的(de)摻混有抑製作用,能一定程度的改善流動狀況。但由於改型的目標原理單一,彎曲改型後風機的性能也隻(zhī)是(shì)在特定的工況下得到了提高(gāo),並沒(méi)有實現全工況下(xià)的提高。如(rú)果想要全工況範圍內(nèi)提(tí)高風機性能(néng),必(bì)須在(zài)考慮下遊蝸殼幹(gàn)涉影響的情(qíng)況下對葉輪的彎曲程度進行多目標形式的優化。
本文的研究,為今後進行轉子的(de)優化(huà)設計指明了方向,也為蝸殼的實驗研究打下了基礎。