6—51No.8高效離心風(fēng)機(jī)氣動設(shè)計研究與試驗

摘 要：本文闡述了利用工程設(shè)計、數(shù)值計算、流場測試和現(xiàn)場實驗的方法，根據(jù)改進(jìn)的工程設(shè)計方法給出綜合性能較好的風(fēng)機(jī)通道型線；然后利用三維湍流數(shù)值模擬來計算分析其內(nèi)部流場，并進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，最后通過樣機(jī)設(shè)計和現(xiàn)場性能實驗來檢驗及修正設(shè)計方法并得到高性能的產(chǎn)品的過程。

關(guān)鍵詞：高效離心風(fēng)機(jī)；三維湍流場；數(shù)值模擬；現(xiàn)場性能實驗；樣機(jī)；

中圖分類號：TH432 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-3520（2015）-03-00-02

一、研發(fā)背景

高壓離心通風(fēng)機(jī)效率低（75-80%）一直是風(fēng)機(jī)行業(yè)多年難以解決的問題，針對這種現(xiàn)狀，鞍山風(fēng)機(jī)集團(tuán)有限責(zé)任公司于2013年6月研制開發(fā)專門用于大型鍋爐的離心風(fēng)機(jī)。針對的原型引風(fēng)機(jī)具體參數(shù)是：單進(jìn)氣， 流量350000-390000 m3/h， 全壓6900-7400帕，工作溫度為150℃ ，葉輪直徑2.5米，轉(zhuǎn)速960 轉(zhuǎn)/分，對應(yīng)的全壓系數(shù)為0.61--0.63， 流量系數(shù)為0.141—0.180，比轉(zhuǎn)數(shù) 49—52。由于原型機(jī)的尺寸很大，本項目研制的模型機(jī)參數(shù)為單進(jìn)氣，流量10200-13100 m3/h， 全壓1000-1140帕，工作溫度為20℃ ，葉輪直徑0.8米，轉(zhuǎn)速960 轉(zhuǎn)/分，全壓效率不低于84%。

在研發(fā)過程中進(jìn)行風(fēng)機(jī)模型機(jī)的空氣動力學(xué)設(shè)計，繪制出氣動力圖，同時對原型機(jī)的強(qiáng)度和振動計算結(jié)果。根據(jù)氣動力圖進(jìn)行樣機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝設(shè)計、制作樣機(jī)并進(jìn)行樣機(jī)性能測試。該風(fēng)機(jī)于2014年研制成功后系列化并投放市場，現(xiàn)已在正常運行，比同類型風(fēng)機(jī)效率高出4個百分點達(dá)到84.6%，節(jié)能效果非常明顯。

二、離心風(fēng)機(jī)的現(xiàn)代設(shè)計方法

（一）高效離心風(fēng)機(jī)

風(fēng)機(jī)在我國是對低壓氣體壓縮的葉輪機(jī)械的習(xí)慣簡稱。葉輪機(jī)械在我國又稱為透平機(jī)械。……