离心风机,防爆除尘离心风机

实际上，离心风机相同部件的各类丢失中，甚至不同部件的丢失之间都是彼此相关，彼此影响的。因此，本文通过改变离心风机叶轮的结构参数和数值计算方法，对改进后的风机性能进行了评价和分析。经过考虑各部件丢失之间的相关联系，并以很多的实验资料和现代计算方法为基础，得到了具有理论根据和实际使用价值的风机及丢失模型。为了保证离心风机工作的可靠性，风机的前盖与集流器之间和蜗壳与转轴之间，都要保持必定的空隙。这些空隙都将引起风机的走漏丢失，走漏丢失一般包含外走漏与内走漏两种。一般情况下，称蜗壳与转轴之间的走漏为外走漏，但由于外走漏的值比较小，一般忽略不计。

气体流经离心风机叶轮前盘与集流器之间的走漏形成循环活动，白白消耗掉叶轮的能量。8dQ流量工况下，长叶片的吸力面存在较大的别离区，而且在短叶片的吸力面构成两个旋涡区，其中叶片出口处的旋涡由于相邻叶道的叶片压力面的高压区向叶片吸力面回流而构成。这种丢失称为内走漏丢失。选用数值计算方法对离心风机的走漏丢失特性进行了研究，经过选用A型和B型防涡圈，不仅降低了旋涡的选装强度，还有用的降低了风机的走漏丢失。并且在两种防涡圈中，B型的防涡圈节能作用更好。

轮盘冲突丢失

离心风机叶轮旋转时，叶轮的前盘和后盘外外表与其周围的气体发生冲突。因而发生的丢失，

称为轮盘冲突丢失。这种内部运动引起的能量丢失，尽管具有流力丢失的特色，可是这种丢失只造成功率的损耗，并不会降低风机的压力，所以叫做轮盘丢失或许内部机械损失。

离心风机在大流量区计算值比实测值偏高，小流量区计算值比实测值偏低，但是整体上计算结果与实测结果基本吻合。选用数值计算方法对离心风机的走漏丢失特性进行了研究，经过选用A型和B型防涡圈，不仅降低了旋涡的选装强度，还有用的降低了风机的走漏丢失。由效率曲线图可知，大流量区计算结果比实测结果偏高，小流量区计算结果比实测结果偏低，说明计算结果与实测结果吻合。通过实验值与计算值的对比，CFX 软件的数值模拟结果与实测结果一致，由此验证了采用CFX 软件对带进气箱的离心风机的数值模拟是可靠的。

试验噪声分析

离心风机的噪声按照流体动力声源的发声机制，分为三类：1）单极子，2）偶极子，3)四极子，风机正常工作状态下产生的噪声主要来源于偶极子源。当离心风机改进后的方法不能达到预期效果时，采用现代风机设计理论完成风机的设计，详细介绍了风机各部件结构参数的选择原则。根据GB/T2888-2008《风机和罗茨鼓风机噪声测量方法标准》对有无进气箱离心风机的噪声进行测试。试验地点：浙江上风高科专风实业有限公司CNAS 检测中心；采用声级计对风机出口处的噪声进行测试，测试方式及仪器。测量时，除地面外无其他的反射条件，测点位置D 距地面的高度与风机出口中心持平，水平方向上与出气口轴线成45° ，距离出气口中心L=1m。

离心风机的噪声在小流量区，带进气箱的离心风机噪声低于不带进气箱，随着流量的增加，带进气箱的风机噪声显著提高，在大流量区，明显的高于不带进气箱的噪声。

将建立好的离心风机三维模型导入ICEM 软件进行混合网格的划分。流量损失会降低离心风机的实际压力，泄漏损失会降低风机的流量，叶轮损失和机械损失会导致风机附加功率的增加，从而降低风机的效率。其中进出口和叶轮区域采用结构化网格，而蜗壳部分由于其内部结构复杂，尤其是电动机周围结构并非规则模型，故采用适应性较强的非结构化四面体网格，具体网格如图3 所示。综合考虑动静耦合区域对数值模拟预测结果的影响，在进行网格划分时，对边界层进行加密处理，其较低网格质量雅克比[14]在0.3 以上。为了保证数值计算结果的准确性，避免网格误差对其模拟结果造成影响，对离心风机进行网格无关性验证，如表1 所示。综合考虑计算精度和计算效率可知，当网格数为25 万左右时预测结果较为合理，最终确定整个计算域的网格数为2513558。k-ε 模型作为最为普遍有效的湍流模型，能够计算大量的各种回流和薄剪切层流动，被广泛应用于各类风机的数值求解计算中。

由于有梯度扩散项，模型k-ε 方程为椭圆形方程，故其特性同其他椭圆形方程，需要边界条件：离心风机出口或对称轴处k / n0和/ n0。它通常需要较大的内存和快速的CPU，因此在实际工程中很难应用。但上述边界条件只针对高雷诺数而言，在固体壁面附近，流体粘性应力将取代湍流雷诺应力，并在临近固体壁面的粘性底层占主要作用。而多翼离心风机由于结构尺寸小、相对马赫数低，气体黏性力在流体流动过程中起重要作用，因此，在实际运用过程中，标准k-ε 模型由于未充分考虑粘性力的影响，导致计算模型出现偏差。运用Visual C++将上述修正函数编写为UDF代码，并导入Fluent 内置Calculation module。为符合实际运行状态，离心风机进出口边界条件设置为压力入口和压力出口，出口压降与动能成正比，从而避免在进口和出口定义一致的速度分布[15]。最后以CFD 计算的定常结果作为初始条件，进行非定常数值计算。