目前风机的湍流数值模拟方法有直接数值模拟法、雷诺时间平均法和大涡模拟法。每个湍流模型都有其各自的优缺点。对于直接数值模拟方法,其优点是可以在不引入经验模型假设的情况下模拟流场中各尺寸的湍流波动,因此被称为的湍流波动。精细计算风机流体数值模拟方法的缺点是在直接数值计算中,锅炉风机,网格尺寸要求很小,导致计算量的增加。它通常需要较大的内存和快速的CPU,因此在实际工程中很难应用。雷诺时间平均法是工程中常用的数值模拟方法。风机通过引入雷诺应力的封闭方程,可以求解时间平均雷诺方程。其优点是避免了直接数值模拟计算量过大的问题,菏泽风机,但这些经验模型只适用于有限的环境。直接数值模拟(DNS)是瞬时湍流控制方程的直接解。DNS的较大优点是它不需要对湍流进行任何简化或近似。理论上,可以得到相对准确的结果。然而,直接风机数值模拟所需的网格节点数量巨大,计算量大。目前,只有一些简单的流动机理可以研究,如室内空气流动、静水中的气泡上升、颗粒与筒体在流动过程中的碰撞磨损等。
以风机为研究对象,利用NUMECA 软件对其叶片进行开缝数值模拟,结果表明,锅炉风机厂家,开缝对风机内部流场有一定优化作用,并依据叶轮流场和风机性能的改善情况,确定了较优的开缝角度和开缝位置,在较优开缝方案下,流体在流道出口的速度比较均匀一致,且风机全压提高4.25%,效率提高1.49%。
风机属于通用机械类。它们广泛应用于国民经济的各个部门。风机是工农业生产不可缺少的设备。据统计,风机用电量约占总用电量的9%。目前,离心风机在我国能源系统中占有很大的比重。因此,提高离心风机的性能对于工矿企业节能增效具有重要意义。风机的节能方法主要是从运行调整和结构改造两个方面进行的,对运行调节的研究非常广泛;风机结构改造主要包括换流器的安装、动静叶的改造等,目前对风机叶片开槽技术的研究还不多见。而且工程应用不广泛。清华大学等人通过对长、短叶片的开槽,使离心风机的性能曲线变平,区变宽,使非设计性能更好。对叶片弦缝进行了研究,改善了叶栅周围的压力分布,降低了总压损失15.8%。研究了吸入点和回流点的位置,即狭缝的位置,并提出了良好的建议。杨科等人对航空工业风力机的开槽问题进行了研究。模拟了不同攻角下的上、下风面开槽和自下而上的开槽。分析了不同工况下的流场和流线分布。结果表明,开槽对改善风力机静失速特性非常有益。
除了数值模拟和实验测量外,传统的多翼离心风机的性能改进主要集中在多翼离心风机的结构优化设计上,取得了较好的效果。王斗提出了双圆弧叶片的设计方法,解决了风机单圆弧叶片普遍存在的进口负荷大、空分严重的问题。毛泉友采用分段设计法,叶片沿叶片高度方向设计成梯形和矩形截面。通过数值研究发现,分段设计的风机效率比原型风机提高了3.69%,风机风量增加了16.3%。研究发现,后缘自然切割的叶片在翼型表面具有流线型设计,前盘区具有较低的循环流量,可以获得较大的空气量和总压。适用于柜式空调多翼离心风机的叶片设计。风机叶片在不同圆弧曲率角和进口安装角组合下的风机性能。分析表明,双圆弧叶片的气动性能优于单圆弧叶片。通过对刀片的穿孔,吴先军等。使部分气流从高压面流向叶片的低压面,使风机涡流分离点移到叶片下方。这样可以降低叶片出口段分离区的涡流强度和尺度,降低噪声。然而,这种方法需要更高的处理精度。研究发现,在倾斜叶片出口角不变的情况下,离心引风机,与直叶片相比,风体积略有减小,但叶片通道内的流动分离度有所减小。
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