一種軸向離心風機CFD數值模擬及優(yōu)化研究.pdf

1、軸向離心風機是依靠輸入的機械能，提高氣體壓力并排送氣體的機械，它是一種從動的流體機械，廣泛應用于工廠、礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的排塵和冷卻，軸向離心風機的性能可用風機出口處的總壓和風機的效率來衡量。以往對離心風機的研究主要采用理論分析和實驗相結合的方法，而近幾年來，CFD(Computaaonal Flud Dynamics)技術的發(fā)展以及商用CFD軟件的普及，使得通過計算機數值模擬和流體可視化的方法來研究軸向離心風機的內

2、部流場和性能成為可能。
　　本文利用ANSYS CFX10.0軟件對THTF4.5軸向離心風機在設計轉速工作狀態(tài)下的特性進行了全三維定常數值模擬。論文主要內容包括以下幾個方面：(1)用三維造型軟件UG建立軸向離心風機內流場的幾何模型，使用前處理軟件ICEM CFD對風機流場劃分結構化六面體H型網格，以保證CFD計算結構的高精度；(2)采用K-epsilon兩方程紊流模型和RRF(Rotating Reference Frame)旋

3、轉坐標系模型，對風機整個內部流場進行求解。利用CFD穩(wěn)態(tài)計算結果，分別對離心葉輪流場、靜子流域子午面流場、支板流場和回流間隙流場進行后處理分析和研究。得出葉輪根、中流面的流場存在氣流分離現象，并根據計算結果指出這種明顯的不均勻氣流分離現象是由于結構設計的不合理所引起；(3)以原始結構風機為基礎，分別從優(yōu)化支板結構和加裝環(huán)形隔板的角度出發(fā)，提出兩種優(yōu)化結構，然后在流場分析和以往工程經驗的基礎上進行了兩個優(yōu)化方案的數值模擬計算，用以提高風機