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Application of Numerical Simulation of the Flow Field of Centrifugal Impellers for Fan Design 被引量:2
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作者 边晓东 唐旭东 +2 位作者 黄东涛 田满仓 朱之墀 《Tsinghua Science and Technology》 EI CAS 2000年第1期82-88,共7页
An impeller is the most important component affecting the performance of centrifugal fans. The flow in the impeller is very complicated, and the 3\|D viscous flow is difficult to simulate numerically. This paper prese... An impeller is the most important component affecting the performance of centrifugal fans. The flow in the impeller is very complicated, and the 3\|D viscous flow is difficult to simulate numerically. This paper presents a numerical method for simulating the flow in practical commercial impellers. The predictions are compared with experimentally measured fan performance results. The predicted total pressure and efficiency for two fan models, whose optimum designs were determined by this method, agree well with the measured data for the design flow rate. The results show that the aerodynamic and noise levels for these two models are excellent. The paper also presents several new ideas about the shape of the front plate and the blade flow pattern to improve the flow in an impeller channel. The practical simulation methodology and results developed here will be very useful to the fan industry in the future. 展开更多
关键词 centrifugal fan impeller design numerical simulation turbulent flow N\|S equation
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Aerodynamic design of transonic fan/compressor by 3D viscous RNS combined with genetic algorithms
2
作者 姜斌 王松涛 +1 位作者 冯国泰 王仲奇 《Journal of Harbin Institute of Technology(New Series)》 EI CAS 2011年第2期143-148,共6页
This paper presents an aerodynamic design of a small transonic fan by 3D viscous RNS solver combined with genetic algorithms.The aerodynamic design system based on the 3D viscous RNS solver reduces the dependency on t... This paper presents an aerodynamic design of a small transonic fan by 3D viscous RNS solver combined with genetic algorithms.The aerodynamic design system based on the 3D viscous RNS solver reduces the dependency on the design experience for designers.Furthermore the optimum with genetic algorithms is an effective method for improving the transonic fan performance as a part of the design system.The design result showed that the transonic fan designed by this method reaches the design requirement even with more efficiency value. 展开更多
关键词 transonic fan aerodynamic design shock structure genetic algorithm
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NON-DIMENSIONAL DESIGN PARAMETERS FOR FOD TOLERANT FAN BLADES
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作者 T.Shioya 《Chinese Journal of Aeronautics》 SCIE EI CAS CSCD 1991年第2期113-120,共8页
Non-dimensional design concept for FOD tolerant fan blades is introduced based on the analyses of simplified impact models. The fan blades arc idealized as either beams or plates of elastic or rigid-plastic materials.... Non-dimensional design concept for FOD tolerant fan blades is introduced based on the analyses of simplified impact models. The fan blades arc idealized as either beams or plates of elastic or rigid-plastic materials. The case of constant force impact as well as that of mass impact is analyzed. The centrifugal force effects are also considered in the beam models. The critical fracture conditions arc shown in simple npn-dimensional formulae or diagrams for each case. 展开更多
关键词 NON-DIMENSIONAL design PARAMETERS FOR FOD TOLERANT fan BLADES
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小尺寸无静叶对转风扇/压气机气动设计与变工况性能分析研究
4
作者 张韬 李嘉宾 +2 位作者 沈雨忻 陈宝延 季路成 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期51-62,共12页
无静叶对转风扇/压气机能有效减小发动机陀螺力矩,在轴向长度方面具有优势。然而,无静叶往往导致下游叶片攻角变化较大,变工况性能难以保证,且这一特点随叶尖切线速度的增大而恶化。本文利用小尺寸涡扇发动机风扇叶片根部周向速度较低... 无静叶对转风扇/压气机能有效减小发动机陀螺力矩,在轴向长度方面具有优势。然而,无静叶往往导致下游叶片攻角变化较大,变工况性能难以保证,且这一特点随叶尖切线速度的增大而恶化。本文利用小尺寸涡扇发动机风扇叶片根部周向速度较低的特点,尝试对其进行风扇与压气机无静叶对转方案设计。通过速度三角形分析了无静叶对转风扇/压气机的性能特点,开发了无静叶对转风扇/压气机一维设计程序进行参数方案的筛选优化,设计得到小尺寸无静叶对转风扇/压气机构型方案,设计点效率为85.1%,压比为3.16。结果表明,对转压气机的下排叶片相对进口气流角的变化范围较常规转叶+静叶相对进口气流角范围更小,而对转下排叶片的进口速度却将增大1.5~3倍,因此,需要合理选择对转风扇/压气机的轮毂比及转速比,才能保证对转风扇/压气机变转速工况下的设计点效率及失速裕度。减小对转风扇/压气机转速比有利于提高设计点效率和裕度,但本文受发动机总体指标限制,对转速比选择进行了折中。 展开更多
关键词 涡扇发动机 无静叶对转 风扇/压气机 气动设计 变工况特性
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涵道风扇部件耦合设计方法及初步应用
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作者 王思维 王掩刚 +2 位作者 陈延俊 刘汉儒 和润生 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期139-148,共10页
涵道风扇是未来绿色航空动力的重要发展方向,快速、准确的涵道风扇设计方法成为工程领域的迫切需求。在传统的涵道风扇设计方法中,部件间的耦合效应需要建立在完善的三维数值计算或试验数据的基础之上。而本文发展了考虑涵道风扇关键部... 涵道风扇是未来绿色航空动力的重要发展方向,快速、准确的涵道风扇设计方法成为工程领域的迫切需求。在传统的涵道风扇设计方法中,部件间的耦合效应需要建立在完善的三维数值计算或试验数据的基础之上。而本文发展了考虑涵道风扇关键部件耦合效应的设计方法,形成了涵道风扇一体化设计手段,并以此为基础开展了涵道风扇的一体化设计及验证工作。结果表明:相比于简单叠加设计方法,耦合设计使叶片推力设计误差由15%减小到3.5%;采用部件耦合方法设计的带有扩张喷管涵道风扇和等直径喷管涵道风扇的转静叶片推力设计误差满足工程需求,确认了部件耦合的设计方法正确传递了部件间的影响关系;通过试验对设计结果进行了推力校验,试验结果与设计点的总推力误差为1.25%,证明了本文发展的耦合设计方法的准确性。 展开更多
关键词 耦合设计 涵道风扇 设计方法 风扇叶片 喷管
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基于降低干耗的果蔬保鲜库风机选型方法
6
作者 马松 韩思媛 +4 位作者 胡晓微 廖良金 刘顺潮 王达 贾连文 《中国果菜》 2024年第6期6-10,共5页
在果蔬保鲜库的建设与运行中,合理的冷风机选型对于保持产品质量和降低能耗具有关键意义。本文分析研究了影响冷风机选型的关键设计输入参数和相关条件,并探讨了输出参数确定与技术要求校核的方法。本研究的目标是果蔬保鲜库的冷风机选... 在果蔬保鲜库的建设与运行中,合理的冷风机选型对于保持产品质量和降低能耗具有关键意义。本文分析研究了影响冷风机选型的关键设计输入参数和相关条件,并探讨了输出参数确定与技术要求校核的方法。本研究的目标是果蔬保鲜库的冷风机选型提供可行实用的流程,以减少食品干耗,确保冷库内物品保鲜效果。通过设计参数的梳理、条件确认和校核,确定了风机选型方法。结果表明,本选型方法能有效减少食品干耗并提升能效。 展开更多
关键词 冷库 冷风机 设计 选型 校核
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气流染色机用离心通风机的优化设计
7
作者 吕晓峰 张勇 +3 位作者 闻苏平 王志恒 国成 于家懿 《风机技术》 2024年第1期30-37,共8页
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... 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%。 展开更多
关键词 离心通风机 优化设计 性能试验
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采棉机风机叶片优化与流场分析
8
作者 钟良意 张增磊 +3 位作者 宗超勇 蒋伟俊 石茂林 徐立章 《液压与气动》 北大核心 2024年第5期77-85,共9页
风机作为采棉机气力输送系统的核心部件,其性能优劣将影响采棉机的作业效率。为提高采棉机气力输送系统的最大风量,针对采棉机用多翼离心风机叶片进行优化设计。为了获得代理模型所需的基本数据,建立了CFD数值模型并采用拉丁超立方实验... 风机作为采棉机气力输送系统的核心部件,其性能优劣将影响采棉机的作业效率。为提高采棉机气力输送系统的最大风量,针对采棉机用多翼离心风机叶片进行优化设计。为了获得代理模型所需的基本数据,建立了CFD数值模型并采用拉丁超立方实验在设计空间内生成20组样本。基于样本数据,建立了出口风量与设计变量的近似模型,采用智能优化算法获得最优设计方案。优化后的设计方案相较于原型机,出口风速明显增大。CFD数值计算分析风机的动态特性,结果表明,在多转速工况下风量均有明显提升,其在额定转速工况下,风量提升17.27%。 展开更多
关键词 离心风机 采棉机 CFD 叶片参数化 优化设计
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跨音速风扇转子冰撞击损伤规律及抗冰 撞击改进设计研究
9
作者 邢怀程 徐强仁 +3 位作者 王立志 李广超 赵巍 赵庆军 《装备环境工程》 CAS 2024年第8期96-110,共15页
目的揭示脱落冰形状、运动轨迹和姿态对航空发动机风扇转子叶片的撞击损伤规律,增强叶片的抗冰撞击能力。方法采用LS-DYNA进行数值模拟,开展脱落冰与叶片的撞击过程和叶型改进设计研究。结果叶片的撞击损伤程度受脱落冰结构强度的影响,... 目的揭示脱落冰形状、运动轨迹和姿态对航空发动机风扇转子叶片的撞击损伤规律,增强叶片的抗冰撞击能力。方法采用LS-DYNA进行数值模拟,开展脱落冰与叶片的撞击过程和叶型改进设计研究。结果叶片的撞击损伤程度受脱落冰结构强度的影响,在同样的撞击条件下,叶片受球体冰撞击损伤最严重,而受片体冰撞击损伤最轻。叶片的损伤程度由叶片和脱落冰之间的相对速度和叶片切割冰块的质量共同决定,叶片切割脱落冰的质量越大,塑性变形越严重。当脱落冰入射角为45°时,叶片损伤最严重,对叶片的最大撞击力为17828 N,最大内能达到126 J;当冰片从原始姿态绕y轴旋转90°时,对叶片前缘的撞击载荷最大,叶片塑性变形最严重。改进后,叶片受沿45°入射角脱落冰撞击后最大内能减小16%,失速裕度提高16.2%,峰值效率提高0.33%。结论跨音速风扇转子撞击损伤位置在前缘附近,增大叶片进口几何角和局部厚度能显著提高叶片抗冰撞击能力。 展开更多
关键词 航空发动机 跨音速 风扇叶片 脱落冰 损伤规律 改进设计
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采用分组模型的高比转速离心风机改进设计
10
作者 成伟国 秦国良 +1 位作者 雷健 封昂 《流体机械》 CSCD 北大核心 2024年第3期81-88,共8页
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... 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。 展开更多
关键词 离心风机 高比转速 分组模型 改进设计
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基于实际生产工艺的煤矿9-19型离心风机优化分析
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作者 张川 《机械管理开发》 2024年第2期176-177,180,共3页
为进一步探究煤矿离心风机可能优化路径,以9-19型离心风机为研究对象,针对其叶轮模型的不利力学环境,通过建模和有限元分析方法,明确其叶片部位需要重点优化,并以叶片后盘部位优化加固模式予以优化。结果显示,优化后的叶轮模型在应力分... 为进一步探究煤矿离心风机可能优化路径,以9-19型离心风机为研究对象,针对其叶轮模型的不利力学环境,通过建模和有限元分析方法,明确其叶片部位需要重点优化,并以叶片后盘部位优化加固模式予以优化。结果显示,优化后的叶轮模型在应力分布情况上显著改善,且基本不存在共振等风险,表明此次优化设计工作取得一定进展,在实际工作中也将具有潜在应用价值。 展开更多
关键词 煤矿生产 离心风机 叶轮模型 有限元分析 应力 共振
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热泵干衣机用风机气动噪声仿真及降噪叶轮设计
12
作者 周文艺 詹飞龙 +4 位作者 丁国良 邓德喜 李聪 熊琎 杨展博 《家电科技》 2024年第5期36-40,共5页
热泵干衣机的性能提升需要兼顾提高风机风量和降低风机气动噪声两方面的需求,但风量增大通常伴随气动噪声增大的问题,使得这两个需求难以同时满足。通过改变影响风量和气动噪声的风机叶轮结构参数,对风量和气动噪声进行仿真分析,分别找... 热泵干衣机的性能提升需要兼顾提高风机风量和降低风机气动噪声两方面的需求,但风量增大通常伴随气动噪声增大的问题,使得这两个需求难以同时满足。通过改变影响风量和气动噪声的风机叶轮结构参数,对风量和气动噪声进行仿真分析,分别找到风机叶轮结构参数对风量和气动噪声的影响规律,再基于该规律提出兼顾风量提升和气动噪声降低的优化风机叶轮结构设计方法。结果表明,影响风量和气动噪声的最主要因素是叶轮宽度和叶轮出口角,风量随着叶轮宽度增大和叶轮出口角度增大而增大;气动噪声随着叶轮宽度增大和出口角减小而增大;提出的优化结构相比于原始结构,风量增大14.2 m3/h,监测点噪声平均降低2.08 dB(A)。提出的兼顾风量和噪声需求的风机叶轮优化设计方法,可为干衣机实际运行中满足高风量低噪声的风机结构设计提供指导和参考。 展开更多
关键词 热泵干衣机 风机 气动噪声 风量 优化设计
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采用仿海鸥翼型叶片提升轴流风机气动性能的研究 被引量:1
13
作者 李跃飞 姜怡欣 +3 位作者 吴立明 田晨晔 吴彦东 刘小民 《风机技术》 2024年第2期1-7,共7页
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... 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。 展开更多
关键词 轴流风机 海鸥翼型叶片 仿生设计 流动控制 气动性能 噪声
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基于Geomagic Design X的轴流式风机叶片逆向建模 被引量:9
14
作者 孔艳艳 《黑龙江工业学院学报(综合版)》 2017年第7期44-47,共4页
以轴流式风机叶片为例,详细阐述了逆向建模的思路和流程,并利用逆向工程软件Geomagic Design X对点云数据进行处理,得到了高质量的三维模型,并通过Live Transfer技术将模型导入到Solidworks软件中。该方法既可获得高质量的三维模型,还... 以轴流式风机叶片为例,详细阐述了逆向建模的思路和流程,并利用逆向工程软件Geomagic Design X对点云数据进行处理,得到了高质量的三维模型,并通过Live Transfer技术将模型导入到Solidworks软件中。该方法既可获得高质量的三维模型,还可缩短产品开发周期,具有较好的应用价值。 展开更多
关键词 GEOMAGIC design X软件 逆向建模 轴流式风机叶片
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体育馆壁扇调风优化设计策略研究
15
作者 黄福来 《绿色建筑》 CAS 2024年第5期34-40,49,共8页
电扇作为室内热环境和室内空气品质调节的主要手段,被广泛应用于体育场馆,对电扇调风方案进行研究并得出优化设计策略尤为重要。通过现场实测与计算机模拟相结合的方法,采用PHOENICS软件平台进行室内气流组织模拟并验证其有效性。在此... 电扇作为室内热环境和室内空气品质调节的主要手段,被广泛应用于体育场馆,对电扇调风方案进行研究并得出优化设计策略尤为重要。通过现场实测与计算机模拟相结合的方法,采用PHOENICS软件平台进行室内气流组织模拟并验证其有效性。在此基础上,采用CFD方法分别对壁扇不同出风速度、电扇直径、倾角等工况进行室内通风模拟,以风速和空气龄作为评价指标对模拟结果进行对比分析,进而得出体育馆壁扇调风优化设计策略,为类似项目提供设计参考。 展开更多
关键词 体育馆壁扇 室内热环境 优化设计 PHOENICS
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风机基座高效布置方法在风管设计中的应用
16
作者 陆雅楠 魏文俊 +1 位作者 孙逸文 陈姜龙 《船舶标准化工程师》 2024年第2期47-51,共5页
为提高生产设计的整体效率,以某外贸船的射流风机布置为例,对风机基座的布置方法和特点进行阐述,提出一种在风机小样中创建通用基座的方法,并与现有的设计方法进行对比。结果表明:该方法可有效提高生产设计的整体效率。研究成果可为风... 为提高生产设计的整体效率,以某外贸船的射流风机布置为例,对风机基座的布置方法和特点进行阐述,提出一种在风机小样中创建通用基座的方法,并与现有的设计方法进行对比。结果表明:该方法可有效提高生产设计的整体效率。研究成果可为风机基座布置提供一定参考。 展开更多
关键词 风管 生产设计 风机小样 通用基座
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三面进风的多功能冷风扇设计与性能评估研究
17
作者 何祥喜 《丝网印刷》 2024年第17期57-60,共4页
研究评估了三面进风冷风扇的设计和性能,显示其比传统单面进风设计在提高空气流通、冷却效率和降低噪音方面具有显著优势。这种设计适合低噪音环境,可有效提升能效。研究成果为冷风扇的创新设计提供了实践指导,预示了其潜在市场的增长。
关键词 工业设计 冷风扇 性能评估 装饰面板
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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 被引量:2
18
作者 林健辉 曹雷 +3 位作者 张宏闯 周拨 马列 党南南 《家电科技》 2024年第1期16-20,26,共6页
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... 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%。 展开更多
关键词 新风量 新风噪声 多翼离心风机 单圆弧叶形 参数化设计 气动性能
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基于贯流风机的风机盘管结构设计与优化
19
作者 李华南 《现代机械》 2024年第4期36-40,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 FCU 结构设计 贯流风机
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热源厂锅炉辅助风机自动控制系统的应用研究
20
作者 宁新锋 《现代工业经济和信息化》 2024年第6期175-176,180,共3页
以某热源厂1号锅炉辅助风机为研究对象,对引风机和鼓风机进行自动化控制系统改造,并对运行逻辑进行设计。将改造后的辅助风机自动控制系统应用于该热源厂当中,对应用效果和节能经济性进行分析。
关键词 热源厂 锅炉辅助风机 自动化控制 逻辑设计
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