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山東冠熙環保設備有限公司主營：軸流風機,耐高溫高濕風機,烘干設備用風機,離心風機,除塵風機

通風機是廣泛應用的一種機械，它的工作原理是將機械能轉化成氣體的壓力能，進而排送氣體，在建筑業、鋼鐵業和農業等領域都有應用。金屬葉輪是離心風機的重要組成部分，對于離心風機的安全運行和性能起著決定作用。隨著經濟的發展以及技術的發展，老舊的離心風機已經不能適應現代化發展的需要。因此，對通風機進行結構優化成為了人們廣泛關注的問題。離心風機結構優化對金屬葉輪的穩定運行起著重要的推動作用。

本文通過結構優化對離心風機金屬葉輪穩定運行影響進行研究，主要通過各部件結構優化對離心風機金屬葉輪穩定運行的作用作簡要分析，以達到為保證金屬風機的平穩運行提供理論支持的目的。離心風機和金屬葉輪互相影響，互為補充。金屬葉輪是離心風機的重要組成部分，在一定程度上決定著離心風機的性能。同時，離心風機的結構優化又促進了葉輪的平穩運行。離心風機廣泛應用于鍋爐引風、中央空調系統等多個領域，為人們的生產生活帶來了極大的便利。然而離心風機也會造成大量的能源消耗，必須實現對離心風機的結構優化，以保證金屬葉輪的平穩運行，達到節約能源的目的。

以通風機蝸殼與葉輪出口在半徑方向上的間距隨方位角線性遞增來優化蝸殼型線，并用試驗證明了良好的蝸殼型線不僅能提高風機效率及全壓，還能改變流量-壓力曲線的變化趨勢；BEENA等[11]通過應用層次分析法（AHP），對蝸殼的重要幾何參數進行了優先排序，闡明了各參數對離心風機性能的影響;通風機采用3種不同流量的五孔探頭，測量了風機蝸殼內流體的三維流動，得出傳統一維蝸殼型線設計方法忽略了風機內部嚴重的泄漏情況，應根據流體實際流動進行修正的結論。本文在傳統蝸殼型線設計理論基礎上，以某抽油煙機用多翼離心風機為研究對象，

通風機采用動量矩修正方法對其進行性能優化。并考慮粘性應力的作用對原有k-ε計算模型進行修正，以期提高數值計算結果的準確度，為CFD數值模擬預測風機性能的可靠性提供參考。多翼離心風機由進口集流器、葉輪及蝸殼組成，具體結構如圖1所示。其設計轉速n=1200r/min，設計流量Qv=0.15m3/s，主要尺寸參數為：通風機蝸殼寬度b1152mm，葉輪內徑1D210mm,葉輪外徑2D246mm，葉片進口安裝角178A，葉片出口安裝角2160A，葉片圓弧半徑r14mm，葉片數z60。為了提供更好的來流條件，給定較為準確的邊界條件，本研究在利用Solidworks軟件對風機進行三維建模時，分別將進風區域和出風區域進行延長處理，以保證進出口氣體的流動充分發展。另外，為了方便模型的建立，在盡量減小數值模擬誤差的前提下對電動機結構進行一定程度的簡化，

通風機性能試驗原理及其裝置為了驗證修正后數值計算模型的準確度，對原風機的不同工況氣動性能試驗。將修正前后數值計算模型預測原型機性能結果與試驗值作對比分析，由數據可知，采用標準k-ε 模型預測的風機性能曲線較試驗值存在一定誤差，其較大誤差值達9.5%，修正的k-ε 模型，各流量工況下通風機出口靜壓計算值與試驗值吻合，其性能曲線趨于重合，兩者誤差值明顯減小，且較大誤差降低至3%，充分驗證了所采用的數值計算模型修正方法的可行性，同時為下文通風機性能的準確度和可靠性預測提供支撐。設計原理分析原風機蝸殼內壁型線采用的是傳統蝸殼型線設計方法，即不考慮壁面粘性摩擦的影響，氣流動量矩保持不變，運用不等邊基圓法繪制的近似阿基米德螺旋線。而實際流動過程中，氣體粘性作用常導致其速度在過流斷面上呈現的分布不均勻現象。

對于低速小型多翼離心風機而言，由于氣體流道狹窄，受粘性作用的影響，風機內壁面邊界層分離加劇，經過葉輪加速的氣體流速沿蝸殼徑向方向逐漸減小，而在通風機蝸殼出口處，由于同時受到蝸舌結構和蝸殼壁面的影響，其流速為管道流速度分布，受粘性作用的影響，蝸殼內流體于整個流道空間內呈現速度分布不均勻的現象，因此在實際流動過程中，流體動量矩并不是不變的，而是隨流動的進行不斷減小，故基于動量矩守恒定律設計的傳統蝸殼型線存在動量修正的必要。改型設計方法由于氣體粘性力無法通過簡單的公式運算獲得，且其大小受氣體速度的影響，因此本文采用一種簡單化的求解方法，即基于傳統不等邊基圓法，通風機運用改進后的k-ε 模型對原風機進行數值模擬，設置如圖8 所示的4 個監測截面，其方位角φ 分別為90°、180°、270°、360°。通過Fluent 后處理計算得出蝸殼壁面區域于以上4 個截面處所受粘性力大小Fν ，測量力矩中心至力原點距離R，由額定工況下風機總質量流量q 計算得單位質量流體所受黏性力矩平均值m FR / q。