气流染色机用离心通风机的优化设计

离心通风机是气流染色系统的核心部件,其性能优劣直接决定气流染色系统的染色质量和能耗水平。本文针对某气流染色机用离心通风机的气动性能和几何结构开展优化设计,以风机全压PtF和全压效率ηtF最大化为优化目标,利用基于人工神经网络构建的代理模型,结合带精英策略的遗传算法对离心通风机叶轮开展优化设计,同时基于叶轮与蜗壳耦合整机气动匹配条件下对蜗壳几何结构进行优化设计。试验结果表明,优化设计的离心通风机结构更紧凑,其全压PtF提升约500Pa,其全压效率ηtF提升约5%。

采用分组模型的高比转速离心风机改进设计

为了提升某高比转速离心风机的气动性能,采用分组设计的方法,结合试验和数值模拟依次对原始风机的叶轮、蜗壳和集流器进行了改进设计。结果表明:叶轮前盘型线对高比转速离心风机的气动性能影响较大,仅对叶轮前盘型线改进设计后,风机的全压和效率分别提升了9.64%和8.91%;双圆弧叶片相较于单圆弧叶片具有更高的设计自由度,可实现对叶轮内部流动更加精细的控制,当双圆弧叶片的相对半径系数和相对叶片角系数分别取0.7和0.3时,全压效率值为87.43%;经过分组改进设计后的风机在设计工况下的全压和全压效率较原始风机分别提升了17.84%和12.79%,最高效率值为88.58%,内部流场得到优化,流动损失明显减小,性能得到全面提升。采用分组模型的改进设计方法可以有效地提升离心风机的气动性能,具有实际工程应用价值。

电机周围涡强度变化对电机表面散热的影响研究

通过CFD研究了多翼离心风机叶轮中盘开孔对油烟机电机温升和风机风量和风压的影响。结果表明,中盘开孔使热量从叶轮前段和后段同时排出。且后段排出的热量占比更大,而封闭设计的热量则全部从后段排出。因此叶轮中盘开孔设计比封闭设计温升降低2K。中盘开孔有助于气流从叶轮前段经过中盘孔流入后段,并从后段排出,这增强了电机周围的涡量强度,提高了电机壳体表面的风速。开孔中盘叶轮的气动性能在全工况范围内均有提升,静压提高4%~20%,效率提升5%~7.8%。在最大风量工况,叶轮中盘开孔设计促进气流从叶轮后段吸入,进而提升叶轮后段的风量,这提升了电机的散热效率,使得最大风量和最大静压分别提高4%和6%。

离心风机的故障验证技术研究

针对离心风机开展了故障注入试验与数据分析研究,阐述了风机叶轮不平衡、转子不平衡和轴承断裂故障对振动数据的影响。研究特征值变化规律,提取出其中有效的故障信号,为离心风机在线监测奠定了基础,对离心风机的运行维护具有极其重要的意义。

出口弯管对通风机性能的影响

为解决煤矿生产工作面由于现场条件的局限性导致通风机性能无法充分发挥的问题,重点对通风机连接直管段长度和正反接弯头下对应的性能进行对比。根据试验需求制定了试验方案,并提出两种试验方案;具体对直管段长度与弯头连接方式对通风机全压的影响进行对比,所得的试验结论可指导实践生产中通风机的安装。

浅谈离心风机安装技术要点

基于离心风机的构造特性和现场安装经验,详细探讨了影响风机安装品质的关键步骤,包括基础验收、轴承座调整、轴承安装、转子叶轮、主轴水平度、风机机壳、主轴密封、联轴器对中安装等环节。

叶片结构对离心通风机性能的影响分析

基于三维数值模拟法,分析不同叶片结构对离心通风机性能的影响。具体分析中根据离心通风机基本结构,构建三维数值仿真模型,并以叶片进口角度和叶片平面高度为研究侧重点,分析不同叶片进口角度和叶片平面高度对离心通风机静压的影响,进而根据分析结果提出离心通风机叶片结构的二元设计方案,优选最佳方案应用于工程实践,确认叶片结构优化设计的应用价值。

基于变螺旋角设计理论的离心风机蜗壳型线优化

针对常用蜗壳型线设计方法不能使蜗壳螺旋角与叶轮出口气流角相匹配的问题,基于变螺旋角设计理论对某离心风机的蜗壳型线进行重新拟合,对风机进行流场和声场数值模拟,对比分析蜗壳型线优化前后风机内部流场及远场噪声的变化情况。研究结果表明,在设计流量工况下,优化风机的全压提高了0.9%,效率提升了1.44%,优化风机的噪声特性得到明显改善。

叶轮不同弧盘结构对离心通风机使用性能的变化分析

离心通风机作为煤矿开采等广泛使用的通风设备,其使用性能对通风效率具有重要的影响。叶轮作为主要的构件,其结构形式对离心通风机的性能具有重要的影响。采用仿真模拟的方式对不同叶轮弧盘结构的通风机全压系数、效率及静压系数进行分析,从而为通风机的设计使用提供参考。

多翼离心风机叶片参数优化设计对壁挂式空调新风部件的气动性能研究

随着城市化的发展,舒适健康以及审美需求逐年提升,新风空调的销量越来越大,新风量、新风噪声都越来越受到用户关注,新风带来的困扰越来越凸显。为改善多翼离心风机的气动性能和噪声值,基于CFD数值摸拟与实验测试相结合的方式对单圆弧叶轮进行全参数优化设计。通过响应面设计方法对叶片进口安装角βb_(1)、出口安装角βb_(2)、叶片内径D_(2)、叶片数Z几个参数进行参数化设计。经过多组方案计算,获得叶片参数与风量和功率的关系。研究发现通过调整叶轮参数,改善叶片流道内的流场分布,能够有效提高叶片的做功能力并且降低风机噪声性能。与原型相比,实测同风量噪声降低0.8dB(A),功率降低11.8%。

催化裂化高速离心增压机振动异常及处理分析

某催化裂化装置增压机在某次开机过程中,发生规律异响且振动超标的故障,利用状态监测手段结合频谱分析排查故障。发现机组振动过大且规律性异响原因为高速轴平衡鼓松动,使得振动规律性放大。将高速轴平衡鼓紧固后,并进行了高速动平衡,解决了增压机异响及振动大的问题。

基于Autodesk CFD的小型扫路车高压离心风机设计

文章致力于设计和优化一款用于小型扫路车的高压力、高流量离心风机。通过基础理论和数值模拟工具(Autodesk CFD)相结合,建立了离心风机的三维模型,并进行了气动性能分析和优化。根据分析结果设计了风机并进行相关性能测试,验证了该风机设计的有效性,结果显示风机在风量、风压和效率方面基本符合设计要求。文章的设计研究为扫路车用离心风机产品快速开发和改进提供了低成本且可靠的解决方案。

转炉煤气离心风机转子动平衡修复技术要点

离心风机是一种高效、节能的气体输送设备,在钢铁企业广泛应用于各类煤气的加压和输送。由于转炉煤气介质含尘、含水量大,风机转子动平衡易遭其破坏,导致转炉煤气离心风机工况劣化,因此,掌握离心风机转子动平衡修复技术,可快速准确完成对转子动平衡修复,使其达到允许的平衡精度等级,将风机机械振动降至允许的范围内。介绍了转炉煤气离心风机悬臂式转子动平衡修复前、修复校正过程以及动平衡校正合格后的注意事项和技术要点,为提高动平衡修复效果和类似转子的动平衡修复提供借鉴经验。

FBD No8.0/2×55 kW型局部对旋式通风机叶轮的结构分析

为进一步探究局部对旋式通风机叶轮结构的可能优化路径,以FBD No8.0/2×55 k W型对旋通风机为研究对象,通过三维建模和有限元分析方法,对该通风机叶轮进行力学分析与模态分析,根据分析结果确定叶轮结构需要改进的方向,而后采用NACA4415翼型叶片对叶轮结构进行优化,结果显示,优化后的叶轮叶片应力和应变显著降低,且发生共振的风险大大降低,表明本次分析与优化工作具有一定的现实意义。

仿鹰翼型叶片幅流风机气动噪声性能研究

为进一步优化幅流风机气动噪声性能,以某地铁空调系统中幅流风机为研究对象,提取雀鹰羽翼展向40%截面处作为参考,重构风机叶片。基于Fluent软件,采用Realizable K-ε模型,利用数值模拟方法和声类比FW-H方程,对仿鹰翼型叶片风机进行流场及气动噪声分析。结果表明,仿鹰翼型叶片风机较原风机风量增加2.67 m^(3)/min,叶轮效率提高3.07%,噪声降低2.34 dB。仿鹰翼型叶片可有效抑制漩涡噪声,改善幅流风机气动性能和声学性能。

叶片背面改型对轴流风机性能和压力脉动特性的影响

以小型轴流风机为研究对象,设计了光滑、凸槽、凹槽3种不同叶片背面形式的风机模型,并采用SST k-ω湍流模型研究其定常性能和非定常压力脉动特性。研究结果表明,3种轴流风机模型的全压-流量特性曲线基本一致,差别不明显,即叶片背面增加凸槽或者开槽对轴流风机的外特性影响较小。此外,叶轮和导叶各个监测点处的压力脉动规律一致,其脉动主频均位于叶频及其倍频处,脉动幅值随着倍频增加而减小。模型model 1由于凸槽叶型对流体的调制作用,叶轮流域内流体分布更加均匀,其压力脉动强度最低,而模型protype 0和model 2的叶片调制作用较弱,其内部流体脉动较为强烈,压力脉动的幅值也较高。综合轴流风机效率和噪声指标,模型model 1不仅能保证风机的全压性能,还能实现较小的脉动,其综合性能最佳。

采用仿海鸥翼型叶片提升轴流风机气动性能的研究

为提升轴流风机的气动性能,受到具有良好滑行飞行性能的海鸥翅膀独特的翼型结构的启发,本文研究通过提取海鸥翅膀特定截面位置处的翼型结构应用于轴流风机的叶片设计中,考察了叶片仿生设计对空调器用轴流风机气动性能的影响。首先采用数值计算方法求解定常流动雷诺时均Navier-Stokes方程,对仿海鸥翼型叶片的轴流风机的气动性能及其内部流场进行分析,然后采用大涡模拟方法和FW-H声类比方法对轴流风机的气动噪声进行数值预测。结果表明:在相同的设计转速下,仿海鸥翼型叶片的轴流风机的气动效率提高了3.1%;在相同风量条件下,仿海鸥翼型叶片的轴流风机的噪声相比于原型风机降低了约1.0dB(A)。采用仿海鸥翼型叶片,风机叶片表面的静压分布均匀,叶片中段的压力脉动明显减少。同时,在风机进口轮毂处和叶顶区域,流动分离被抑制,叶片尾迹涡脱落引起的气流脉动和气流不均匀性相对减弱,这就有效提升了轴流风机的气动性能。

进口导叶载荷分配对小型高压轴流风扇气动性能的影响研究

目的针对小型高压轴流风扇气动性能的优化设计,提出对进口导叶与动叶不同载荷分配进行研究,寻找合适的分配规律以达到气动性能优化的目的。方法根据进口导叶与动叶分配的不同载荷比,设计相应的进口导叶预旋角度、动叶安装角,利用Pro-e三维建模软件建立风扇模型,并通过数值模拟,采用ICEM进行网格划分,在Fluent求解器中选择合适的控制方程与边界条件进行计算,对不同风扇模型的气动特性、压力分布、速度分布、湍动能分布及内部流场进行研究分析。结果在小型高压轴流风扇设计中,进口导叶因负偏转而承担的载荷不同,对风扇气动性能影响较大。进口导叶气流预旋角在30°~50°区间内变化时,在设计工况附近,进口导叶负预旋偏转角越小,即设计载荷比例越小,风扇整体压力系数则越高。在设计运行工况点,5种风扇模型的压力系数差异可达9.54%,全压效率相差2.49%;当气流预旋角度大于30°时,即设计载荷比例ξ超过32%时,高负荷轴流风扇压力系数从0.332逐步下降到0.303,全压效率也呈下降趋势。结论当进口导叶气流预旋角度控制在30°以内时,叶片中后部压力梯度较小,圆周方向上的速度梯度减小,叶片尾缘处的附面层分离得到改善,气体流动平稳,降低了动叶进口的气流畸变,有效控制了进口导叶与动叶之间的流动损失。

径向间隙对煤矿对旋轴流通风机性能的影响分析

为进一步探究煤矿对旋轴流通风机径向间隙对风机性能的影响,以某小型煤矿企业的局部对旋轴流通风机为研究对象,对其进行建模与仿真分析,确定了稳态与非稳态两种情况下,不同径向间隙对风机性能的整体影响作用.结果显示,当降低径向间隙时,有助于增加风机压头和对气流做功,但与此同时,较小的径向间隙也将导致风机的气动噪声问题更为突出,对风机流量也将产生一定的不利影响,由此确定将径向间隙控制在叶片直径的0.8%~1%范围较为合理,以此为后续的煤矿对旋轴流通风机径向间隙优化设计工作提供参考借鉴.

高海拔对轴流风机性能影响的数值分析

在高海拔地区,大气压强和空气密度降低,对轴流风机的性能产生影响。针对NACA 65(1)-412翼型的轴流风机,采用数值计算的方法,得到了不同安装角在海拔高度为0,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0km的全压、轴功率、效率与体积流量之间关系的性能曲线,结合流场分析高海拔对轴流风机性能的影响。结果表明,安装角为30°、40°、50°的轴流风机,其效率随着海拔高度的增加而降低。并且安装角为30°的轴流风机,其效率受海拔高度的影响最大。在相同工况下,在海拔高度0km的效率比5.0km处高43.2%。轴流风机最大效率点所对应的体积流量随着安装角的增加而增加,安装角60°与安装角30°的轴流风机相比,体积流量增加了76%。安装角为60°的轴流风机在海拔高度2.0km处效率最高,这是由于风机出口靠近壁面处的涡流最小,且流场出口处回流现象弱。