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文檔簡介
1、離心風機是一種輸送氣體的機械設備,因其被廣泛應用于社會生活和眾多的工業(yè)部門而發(fā)揮著巨大的作用。相當長一段時間內(nèi),大量學者對單級離心風機進行了研究,研究對象涉及集流器、蝸殼、葉輪等,隨著計算機的快速發(fā)展,研究方法也從理論分析、試驗研究擴展到了CFD計算,為更好的設計高性能的離心風機提供了強有力的工具和方法。盡管,對單級離心風機的成果頗多,但是對多級離心風機的研究卻很少,而且在結(jié)構(gòu)方面,多級離心風機也有別于單級離心風機,因而對多級離心風機的
2、探討是有必要的?;诖耍恼虏捎肅FD方法來分析氣流流動的現(xiàn)象,以ANSYS FLUENT12為工具,對污水處理行業(yè)用的一個八級離心風機進行改造優(yōu)化,由于每一級的零部件都相同,且相同的零部件都采用相同的參數(shù),故本文采用了局部的研究方法,即用某一級的氣動性能來反映整個風機的氣動性能。在研究過程中,重點分析了原風機的流場,敘述了風機內(nèi)部的流場現(xiàn)象,并進一步提出了導致該種現(xiàn)象的原因以及初步探討了可能改善的方法,最后優(yōu)化了風機的參數(shù),使得效率提
3、高了6.21%。概括來說,涉及到的工作內(nèi)容如下:
1、介紹了課題研究的背景及意義、國內(nèi)外對其研究的狀況。
2、概括性的介紹了進行一個CFD計算需要考慮的問題以及一般的步驟,介紹了本文對多級離心風機進行數(shù)值模擬所需要的相關FLUENT設置及處理。
3、建立原風機的幾何模型、流域模型,為了更便利的優(yōu)化離心風機的參數(shù),用PRO/ENGINEER系統(tǒng)自帶的PRO/TOOLKIT工具包對多級離心風機的流域模型的參數(shù)化
4、進行了二次開發(fā)。
4、建立原風機的有限元模型,為數(shù)值模擬設置求解參數(shù),分析了風機的內(nèi)部流場包括速度矢量、壓力云圖以及流線圖,揭示了流場的一些缺陷。
5、分析了葉片入口安裝角b1b、出口安裝角對b2b和葉片數(shù)z單個因素對效率h的影響,綜合考慮三個變量對效率的交互影響,應用響應面優(yōu)化方法,以Matlab為工具,建立了二次回歸方程,并求得了回歸方程的最優(yōu)解,且響應面的最優(yōu)解(效率)與數(shù)值計算得到的解相差0.29%,優(yōu)化后的
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