基于贯流风机的风机盘管结构设计与优化

针对风机盘管低成本、低噪声和高性能的市场需求,采用内部Coil-PC系统设计软件、ANSYS Fluent及Creo (PRO/E)等工具对FCU各个零部件进行参数化设计、气动性能优化、虚拟装配及样机搭建。最后对设计优化后的试验样机进行风量、振动、噪声及制冷量测试,验证了该FCU设计的可行性和可靠性,为后续FCU研发设计工作提供了重要的指导意义。

空调用贯流风机特性研究及性能优化

贯流风机是小型分体式热泵空调器送风模块的重要组成部件,其流场特性、声场特性以及性能优化受到重点关注。通过整理分析国内外空调贯流风机的研究成果,总结贯流风机的流场特性和声场特性的研究现状,主要围绕贯流风机的流场、声场及其性能优化这3个方面的研究成果展开综述,对贯流风机今后的研究工作提出展望。

挂式空调贯流风机CFD降维计算可靠性研究

空调一维制冷系统仿真需以试验测试或者仿真计算得到的风量及分布作为边界。流经挂式空调的总风量测试相对容易,但换热器表面的风量分布没有有效的测试方法,需借助CFD进行计算。挂机的送风动力为贯流风机,使用CFD三维仿真计算资源消耗巨大且计算周期长。采用二维计算可降低计算资源,提高效率,从总风量可靠性、风量分布可靠性进行仿真试验对比,并将结果应用到整机系统验证,论证了二维替代三维计算风量及分布的可靠性。

窗式空调器贯流风机系统优化设计

窗式空调器室内侧大多采用离心风叶送风,风道结构导致目前的噪声普遍在60 dB以上。为了提升用户体验,新一代静音窗式空调室内侧多采用贯流风机系统。为了研究贯流风机系统对窗式空调器风量和噪声的影响,针对现有窗式空调器整机风量低、噪声大的问题,通过研究贯流风机系统提高风机系统性能,以提升风量、降低噪声,改善窗式空调器舒适性。通过优化整机风道进出口布局、流道阻力等,同时对贯流风叶的尺寸和叶型对整机系统匹配进行优化,以达到提高风量的目的。实验结果表明,合理的风道端部布局以及通过更改蜗舌加大风叶直径,窗式空调器风量提升明显。

贯流风机流场模拟与性能分析

利用计算流体力学(CFD)软件STAR-CD对贯流风机内部气体流动进行了数值模拟,研究了贯流风机的流动状态和结构参数变化对其产生的影响,分析了蜗舌间隙、进口角、蜗壳间隙、蜗舌位置角、出口角变化与贯流风机进、出口流速间的关系,从中寻找出结构参数变化对贯流风机流场影响的规律。同时,还将模拟计算结果与试验结果进行了比较,比较结果表明数值模拟的结果与试验结果基本吻合。

数值模拟不等距叶片对贯流风机的影响

贯流风机的通过频率(BPF)是其重要的噪声频率．降低BPF噪声可以降低基频处的声压级,其中一种方法是采用不等距叶片．本文采用3种叶片距分布形式,采用realizable k-ε两方程和大涡模拟(LES)湍流模型模拟了风机的内流场,计算线性欧拉方程(LEE)中声源项得到声源位置及强度,采用基于Lighthill声类比的FW-H积分方程获得了叶轮和蜗舌处偶极子型的离散噪声频谱．比较了不同叶片距对风机性能,噪声特别是BPF噪声的影响．计算结果表明在对性能影响较小的情况下,不等距叶轮可降低BPF噪声和总A声级噪声．

空调用贯流风机的内流模拟与性能研究

本文针对空调分体室内机采用的贯流风机的特点,对分体室内机采用四折式蒸发器时的贯流风机系统,采用FLUENT(CFD)软件,进行了2D内流模拟分析,指出了内流中易出现回流的三个位置。结果表明,采用多折式蒸发器结构具有较好的内流特性,具有良好的性能和声质量,并得到试验结果的验证,在产品中得到了应用。

贯流风机涡结构与噪声特性的数值研究

本文采用大涡模拟对空调室内机中贯流风机的内流进行了数值计算,结果显示了以偏心涡为代表的复杂非定常流动细节。计算结果表明,贯流风机气流两次进出叶轮,叶片尾缘、蜗舌处出现明显的脱落涡结构。叶轮周围监测点上出现了三个特征频率,分别对应叶片通过频率、叶片脱落涡频率以及蜗舌后缘的脱落涡频率,不同的特征点上表现出不同的频谱特性。另外,通过LEE方程中的声源项分布得到了贯流风机的主要噪声源区域,继而对蜗舌和叶轮等主要音源表面的远场辐射噪声频谱进行了分析,为后续的实验研究提供参考。

利用CFD技术研究叶片斜度对贯流风机性能的影响

为了考察贯流风机多结构参数同时变化对其内部流场的影响,引出与多结构参数联系紧密的叶片斜度,文章利用CFD技术对不同叶片斜度的贯流风机进行非稳态数值模拟,考察流量系数、风机效率及总压系数的变化情况,并用焓差法风量实验验证模拟结果的正确性。结果表明,叶片斜度对风机性能影响显著,通过优化叶片斜度,可以使其流场内偏心涡移向蜗舌,进口段脱落涡减少,出口流速增大,风机性能得到提升。

贯流风机内部偏心涡演化规律的数值分析

本文采用Navier-Stokes方程和Κ-ε两方程模型对不同负载时家用空调贯流风机内部偏心涡的演化规律进行了数值模拟。研究表明,随着出口外界负载的增加,贯流风机内部偏心涡增大,偏心涡卷吸的区域增强;同时偏心涡的涡核不断向远离蜗舌的方向移动。而在相同的出口背压下,提高或降低贯流风机的转速,偏心涡的涡核位置几乎不发生变化.

采用不同湍流模型计算贯流风机内流场的比较分析

以二维贯流风机模型为研究对象,采用4种不同的湍流模型(RNG k-ε,RSM,DES,LES)进行非稳态计算,通过比较内流场瞬态速度和瞬态涡量分布以及沿叶轮外圆周的时间平均速度和时间平均总压分布,确定了不同湍流模型对内流场计算的差异,为数值模拟研究贯流风机内流场提供参考。

贯流风机结构参数优化组合研究

利用计算流体力学对叶片扭曲角为30°的贯流风机三维内部流场进行了数值模拟,并研究了各个结构参数(蜗壳间隙、蜗舌间隙、叶片内圆周角、叶片外圆周角、叶片数、叶轮内外径之比和叶片扭曲角)对贯流风机性能(出风口体积流率)的影响。采用正交试验设计方法,确定了上述7个结构参数的最优组合,并得到在定叶轮外径和转速下,结构参数最优组合为:蜗壳间隙εc为1 mm、蜗舌间隙εt为2 mm、叶片内圆周角α为90°、叶片外圆周角β为20°、叶片数n为30、叶轮内外径之比γ为0.75、叶片扭曲角θ为90°,优化后贯流风机出风口体积流率比优化前提高了25.2%。在贯流风机性能参数检测台上,试验测试了在定叶轮外径和不同叶轮转速下,优化后与优化前贯流风机出风口平均风速大小。试验结果表明优化后出风口平均风速比优化前增大了4.6%,试验结果和理论计算结果基本吻合。

不等距叶轮贯流风机的噪声分析

根据对贯流风机气动噪声的分析 ,研究了采用不等距叶轮的降噪机理。通过对等距与不等距叶轮的对比实验 。

基于CFD分析的空调用贯流风机的性能预测

利用CFD软件FLUENT6.2和自行研发的"空调用贯流风机参数化建模软件",对不同结构参数情况下的贯流风机进行了实体建模和网格划分,并对内流场和气动声场进行了数值模拟,研究结构参数调整对贯流风机性能产生的影响,以便优化结构参数,提高风机性能。

贯流风机变斜式叶轮和常规直叶轮的对比研究

本文对贯流风机变斜式叶轮和常规直叶轮进行了三维数值模拟和实验研究。结果表明贯流风机内部偏心涡的位置沿轴向具有明显的三维分布特征,两者偏心涡的圆周位置沿轴向不断变化,而直叶轮偏心涡的径向位置沿轴向的分布几乎没有变化。变斜式叶轮中偏心涡的位置更加靠近叶轮内圆周和风机的蜗舌。采用变斜式叶轮可以降低叶片通过频率噪声并改善音质。为验证本计算方法的可靠性,计算的流量和压力特性曲线和实验结果进行了比较,吻合良好。

大小叶片贯流风机内流特性分析与实验研究

为降低空调用贯流风机的噪声,改善音质,通过采用直叶片贯流风轮达到斜扭叶片贯流风轮的音质和低噪声特性,从而降低贯流风轮的制造成本,本文设计了大小叶片交错组合的新型非等距贯流风机,并采用滑动网格对其内流特性进行了非定常数值模拟,同时对其气动噪声特性进行了实验研究。大小叶片贯流风机的偏心涡基本稳定在叶轮中心与蜗舌相连的切线上,位于叶轮内圆周附近。风轮非定常运转时,偏心涡的涡核位置在直径为2mm的圆所围成的区域内变化。大小叶片交错组合的贯流风轮改变了叶轮与蜗舌的间距,有效地降低叶片通过频率噪声并改善了音质。采用大小叶片交错组合的贯流风轮能够达到斜扭叶片贯流风机的降噪效果。

叶片外缘外伸对贯流风机效率及噪声的影响

采用k-ε湍流模型和PISO算法对比研究了基态叶片和叶片外缘外伸后的贯流风机气动效率和噪声。以通风机全压效率作为经济指标,计算结果显示叶片外缘外伸后的风机全压效率提高了3.8%。以基于Lighthill声学类比理论的FWH方程计算贯流风机的噪声,结果显示叶片外伸后风机在监控点噪声降低约7d B,最后用鲍威尔涡声方程解释了噪声降低的机理。

贯流风机结构参数对性能的影响研究

研究了电壁炉用贯流风机的三维内部流场,数值研究了不同结构参数(蜗壳间隙、蜗舌间隙、叶片扭曲角、叶片内圆周角、叶片外圆周角、叶片数、叶轮内外径之比和风机转速等)对直叶片和扭曲叶片(扭曲角60°)贯流风机性能(出风口体积流率)的影响,从而得到贯流风机叶轮在一定转速下,使风机性能较优的结构参数。通过自建的贯流风机性能参数检测台,实验测试了扭曲叶片贯流风机出风口平均风速和直叶片贯流风机出风口平均风速大小,并且和理论计算结果基本吻合。

贯流风机内部旋涡非定常演化的数值模拟

本文采用非定常三维Navier-Stokes方程、κ-ε两方程模型分析了贯流风机内部旋涡产生、发展、耗散、消失的演化过程。数值模拟显示:偏心涡产生于进气侧,随后横穿叶轮内部朝出气侧移动,最后位于出气侧叶片内圆周上。叶轮外圆周脱落的旋涡是不稳定的,它们互相融合,最后被吸入叶轮内部。数值模拟的结果显示偏心涡先于贯流而产生,是由于偏心涡的存在导致了贯流的产生,并非贯流形成了偏心涡。本文证实了ECK的旋涡理论和文献[3]的实验结果。

贯流风机结构参数及工作特性的关联

利用计算流体力学方法对贯流风机内部气体流动进行了数值模拟 ,研究了贯流风机的流动状态和结构参数变化对其产生的影响 .分析了蜗舌间隙、进口角、蜗壳间隙、蜗舌位置角、出口角变化与贯流风机进、出口流速间的关系 ,从中寻找出结构参数变化对贯流风机流场影响的规律 .通过计算分析 ,确定了不同工况下贯流风机进、出口角的最佳范围以及最佳蜗舌间隙的选取方法 .将模拟计算结果与实验结果进行了比较 .结果表明 。