鼓风机,离心除尘鼓风机

以鼓风机为研究对象，利用NUMECA 软件对其叶片进行开缝数值模拟，结果表明，开缝对风机内部流场有一定优化作用，并依据叶轮流场和风机性能的改善情况，确定了较优的开缝角度和开缝位置，在较优开缝方案下，流体在流道出口的速度比较均匀一致，且风机全压提高4.25%，效率提高1.49%。（2）实验方法是利用先进的测量技术，建立离心风机在各种工况下的实验模型。

风机属于通用机械类。它们广泛应用于国民经济的各个部门。风机是工农业生产不可缺少的设备。据统计，风机用电量约占全国总用电量的9%。目前，离心风机在我国能源系统中占有很大的比重。因此，提高离心风机的性能对于工矿企业节能增效具有重要意义。鼓风机的节能方法主要是从运行调整和结构改造两个方面进行的，对运行调节的研究非常广泛；鼓风机结构改造主要包括换流器的安装、动静叶的改造等，目前对风机叶片开槽技术的研究还不多见。而且工程应用不广泛。（1）对引风机和脱硫增压风机的风量、风压和系统阻力进行了试验。清华大学等人通过对长、短叶片的开槽，使离心风机的性能曲线变平，高效区变宽，使非设计性能更好。对叶片弦缝进行了研究，改善了叶栅周围的压力分布，降低了总压损失15.8%。研究了吸入点和回流点的位置，即狭缝的位置，并提出了良好的建议。杨科等人对航空工业风力机的开槽问题进行了研究。模拟了不同攻角下的上、下风面开槽和自下而上的开槽。分析了不同工况下的流场和流线分布。结果表明，开槽对改善风力机静失速特性非常有益。

为研究后鼓风机叶轮的流场及噪声问题，采用三维建模软件ＵＧ对现有叶轮进行逆向建模，提取出叶轮的几何模型，运用Ｈｙｐｅｒｍｅｓｈ对叶轮模型进行网格划分，然后采用Ｆｌｕｅｎｔ软件模拟了叶轮三维粘性定常流动特性，分析了叶轮内部流动情况，在此基础上对叶轮模型进行噪声分析，得到流场模拟和噪声分析结果，为叶轮优化设计提供理论依据。其优点是避免了直接数值模拟计算量过大的问题，但这些经验模型只适用于有限的环境。

鼓风机作为干燥、通风类家电产品的重要组成部件，其性能直接影响着家电产品质量的高低。随着现代生活对节能、环保等要求日益提高，开发高效、低噪风机成为必然趋势。离心式通风机的工作介质为气体，工作过程中会产生气动噪声、机械噪声和气固耦合噪声，其中气动噪声是主要噪声，约占到总噪声的４５％左右。风机气动噪声主要由离散噪声（旋转噪声）和湍流噪声组成。高速高压离心风机旋转噪声较高，低速低压风机以湍流噪声为主。研究结果表明，鼓风机叶片结构复杂，不仅使风机难以加工，而且增加了风机内部的流动损失，降低了风机的效率。且基频噪声和宽频噪声在风机中不同程度的存在。目前对离心式通风机降噪研究还处于试验为主的研究阶段，但试验研究成本较大、周期较长，这对鼓风机产品开发非常不利。此外，影响离心式通风机气动噪声的因素众多，设计所得结果的降噪机理难以被系统揭示。数值模拟方法能够提供风机的内部流场信息和噪声分布情况，有利于准确认识离心式通风机噪声产生机理和降噪原理，为进一步推广降噪设计的方法提供依据。所以，对离心式通风机数值模拟的研究是非常必要的。

针对鼓风机有无进气箱两种结构形式，建立了两种计算模型，利用CFX 软件对两种模型进行数值模拟，研究其内部三维流场特性，基于数值模拟结果分析了进气箱对离心风机的性能影响。数值模拟结果表明：加进气箱后，离心风机的全开流量与压力有所降低，缩短了有效工作区域；在鼓风机内部叶轮进口处产生涡旋现象，堵塞了叶轮流道，使风机的效率和压力降低。数值模拟结果与实验测试值对比是比较吻合。进气箱是离心风机重要的组成部分，主要应用于大型离心风机与双吸离心风机。进气箱在其出口处气体发生近90°转弯，内部流场十分复杂，并造成很大的流动损失。结果表明，仿生叶片的锯齿后缘结构可以有效地改变叶片后缘脱落涡的结构和频率，从而减小叶片表面的压力波动和气流对叶片前缘的影响，使A计权声压级提高。其出口速度的不均匀性对鼓风机性能影响明显，有必要对其特性进行研究。A.G.Sheard通过研究加进气箱的通风机，在鼓风机叶轮进口加导流板控制叶轮进口的非均匀气流，结果表明在叶轮进口加导流板能够提高风机的全压，并得出了叶片根部断裂的原因。使用三维粒子动态分析仪（3D-PDA）对大型风机进气箱内部三维气体流场进行测量，揭示了其内部流动的基本特征，为了解进气箱流场结构和流动机理提供了依据。