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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

鼓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，對鼓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。

鼓風機對比分析

在額定轉速下， 假定風機進出口處截面上動壓靜壓均勻分布，對風機進口、出口壓力及壓差，集流器進出口壓力及其壓差進行統計。取點方法：在截面中心為軸心，周邊均勻取了20 個點，之后計算取其平均值，可以看出，同流量下，加米字形集流器的靜壓和全壓差分別為-4 389.0 Pa 和-2 252.9 Pa，而普通圓弧形集流器的壓差為-982.9 Pa 和-32.1 Pa，相比可以看出，鼓風機 加米字形集流器導流效果比普通圓弧形集流器好。但是同流量下，普通圓弧形集流器比加米字形集流器風機壓差大，有效值大2 366 Pa，風機全壓差加米字形比普通圓弧形小2 350.8 Pa，減少的這部分能量用于摩擦發熱。說明集流器經過改造提高了粉塵流的導流能力，提高了風機的性能。

本文對掘進工作面鼓風機集流器結構進行了改進研究。并對改進前、后的結構的集流器導流效果做了理論分析。然后應用Fluent 流體軟件對其進行了數值建模分析， 充分認識離心分機內部流場流體的流動規律，并得到集流器及整個風機的壓力云圖，截面所受阻力云圖，并取點做了統計分析。研究結果表明：鼓風機加米字形集流器使集流器進出口壓差增加，明顯地起到對粉塵流場的導流作用。但是集流器由于增加米字形支撐架，造成集流器截面的摩擦力增大，消耗了風機的一部分動能。但對大型除塵離心風機總體來看，采用該結構大大減少制造難度和加工成本，提高了經濟效益。

將建立好的鼓風機三維模型導入ICEM 軟件進行混合網格的劃分。其中進出口和葉輪區域采用結構化網格，而蝸殼部分由于其內部結構復雜，尤其是電動機周圍結構并非規則模型，故采用適應性較強的非結構化四面體網格，具體網格如圖3 所示。綜合考慮動靜耦合區域對數值模擬預測結果的影響，在進行網格劃分時，對邊界層進行加密處理，其較低網格質量雅克比[14]在0.3 以上。為了保證數值計算結果的準確性，避免網格誤差對其模擬結果造成影響，對鼓風機進行網格無關性驗證，如表1 所示。綜合考慮計算精度和計算效率可知，當網格數為25 萬左右時預測結果較為合理，終確定整個計算域的網格數為2513558。k-ε 模型作為為普遍有效的湍流模型，能夠計算大量的各種回流和薄剪切層流動，被廣泛應用于各類風機的數值求解計算中。

由于有梯度擴散項，模型k-ε 方程為橢圓形方程，故其特性同其他橢圓形方程，需要邊界條件：鼓風機出口或對稱軸處k / n0和/ n0。但上述邊界條件只針對高雷諾數而言，在固體壁面附近，流體粘性應力將取代湍流雷諾應力，并在臨近固體壁面的粘性底層占主要作用。而多翼離心風機由于結構尺寸小、相對馬赫數低，氣體黏性力在流體流動過程中起重要作用，因此，在實際運用過程中，標準k-ε 模型由于未充分考慮粘性力的影響，導致計算模型出現偏差。運用Visual C++將上述修正函數編寫為UDF代碼，并導入Fluent 內置Calculation module。為符合實際運行狀態，鼓風機進出口邊界條件設置為壓力入口和壓力出口，出口壓降與動能成正比，從而避免在進口和出口定義一致的速度分布[15]。后以CFD 計算的定常結果作為初始條件，進行非定常數值計算。