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通过数值计算方法,观察离心风机蜗壳内部的流动情况,中压离心风机,通过收缩蜗壳180°~360°之间的型线,改进后的离心风机出口静压,出口全压和风机效率都有所提高。
Beena D. Baloni等采用实验方法,对具有相同叶轮,离心风机蜗壳采用等环量法与等平均速度法成型的离心风机内部流动特性进行了研究,结果表明采用等平均速度法成型的蜗壳内部气流的速度梯度与压力梯度都小于采用等环量法成型的蜗壳,内部流动情况更优。
离心风机应用广泛,但由于其叶片结构复杂、叶道较长导致其内部流动损失较大,效率较低。复杂的叶片结构导致其加工工艺复杂,在批量生产时叶片模具制造的成本较大,一般企业都只单件生产甚至不生产,导致产品的供不应求。因此本文采用数值计算得方法,找到离心风机内部流动损失的根源,改善风机内部的流动特性,提高风机的综合性能。
根据以上分析,本文对斜槽式离心风机进行了改进设计,从改善风机内部流动特性出发,首先在原型机的基础上进行改进,而后根据风机的现代设计方法,以合作单位的性能指标为设计条件,完成风机的设计工作,具体的内容如下:
本文通过查阅大量离心风机优化设计的文献,深入理解了风机的不同结构参数对风机内部流动特性的影响,并采用数值计算方法
(CFD)对风机原型机进行了数值模拟,通过观察风机不同截面处的等值线图和流线图,对风机的内部流动特性进行了分析,为离心风机的改进提供思路。以提高离心风机的效率和增大其全压为改进目标,对风机的短叶片长度、增大风机叶轮的旋转直径和改变风机蜗壳蜗舌与叶轮的间隙,对风机性能的影响进行了研究。
从误差曲线可以看出,离心风机计算值与原测量值之间的误差小于小流量条件下的误差。全压计算的误差为8.1%,效率计算的误差为3.6%,误差较小。因此,所采用的数值计算方法更为准确,可用于风机的改进和设计。为了研究斜槽风机内部的压力分布和速度分布,分析斜槽风机在不同工况下的内部流动,找出了3.4段斜槽风机效率急剧下降和设计工况效率低下的原因。横截面是在叶轮出口宽度处创建的,该宽度垂直于叶轮旋转轴,离心风机价格,等于叶轮出口宽度。由于叶轮转动,离心风机叶轮进口产生较大的负压值,使空气从集尘器进入叶轮。在叶轮中,由于叶轮的转动和叶片对气体的作用,叶轮内部沿径向由内向外移动,总压值逐渐增大。总压在叶轮出口外缘和叶片压力面上。由此可见,由于叶轮旋转的离心力,沿离心风机叶轮的径向,叶轮内的速度由内向外逐渐增大。通过截取叶轮出口的圆形截面,观察截面上的径向速度值,可以观察到离心风机普遍存在的尾流结构。离心风机叶片压力面附近的径向速度值较大,形成射流区;叶片吸力面附近的径向速度值较小,形成尾迹区。
针对离心风机历史运行数据使用不足、建模周期长的问题,淄博离心风机,提出了一种基于较小二乘支持向量机(LSSVM)和拉丁超立方体采样(LHS)的大型离心风机性能预测方法。以出口压力作为衡量离心风机性能的指标,采用LSSVM建立离心风机性能预测模型。采用LHS方法对离心风机的进口温度、进口压力、进口流量和转速进行了采集,并对采集的数据进行了归1化处理,用于LSSVM模型的训练。通过试验数据对模型进行了验证。有效性。结果表明,高压离心风机厂家,离心风机基于LSSVM和LHS的大型离心风机性能预测方法能够充分利用现有的风机数据信息,快速、准确地预测风机性能。离心风机的主要作用是保证空气供给,稀释有害气体,降低煤尘浓度,对煤矿安全生产具有重要意义。通风机性能稳定直接关系到地下设备的可靠运行和人员的安全。离心风机性能预测控制和运行优化是建立在准确的性能预测模型基础上的,因此建立准确的风机性能预测模型具有十分重要的意义。
建立离心风机性能预测模型的主要方法有三种:
(1)应用数学、流体力学和流场理论建立离心风机模型,预测离心风机的性能。
(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。
(3)基于计算机技术,利用各种CFD(计算流体力学)数值模拟技术建立离心风机性能预测模型。
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