氣浮直驅高速離心風機關鍵技術研究.pdf

1、離心風機是工業(yè)生產中提供氣流動力的一種重要通用設備，通常可劃分為羅茨風機、低速多級離心風機、單級高速離心風機三種類型，而以設置聯(lián)軸器、齒輪增速裝置的單級高速離心風機效率最高。氣浮單級高速離心風機采取高速電機直驅葉輪技術，無需聯(lián)軸器和增速傳動裝置，傳動損失僅由氣體粘性摩擦引起。相比傳統(tǒng)單級風機，氣浮直驅單級風機無疑更符合我國目前低碳節(jié)能、綠色環(huán)保的發(fā)展潮流。
　　鑒于氣浮直驅高速離心風機存在重大的經濟價值，本文針對該類型風機所擁有的

2、關鍵技術予以了一定研究，而葉輪、氣體軸承、永磁轉子構成的系統(tǒng)無疑是研究的重點。首先，根據風機性能指標要求完成了電機的選型，并在充分考慮電機有效空冷散熱的條件下完成了風機的總體結構設計，確定了軸承類型及其氣浮轉子的支承形式。其次，利用離心風機一維熱力設計理論及其CFturbo建立了滿足特定指標要求的離心風機模型，并采用Fluent對其做了三維流場分析，基于數值分析結果校核了相關設計指標并確定了迷宮密封的參數。再次，基于牛頓迭代與中心差分離

3、散相結合的方法建立了研究箔片軸頸軸承及其剛性表面推力軸承靜態(tài)特性的數學模型，以 Matlab編程研究了軸承結構參數對靜態(tài)性能的影響，并針對本文系統(tǒng)特定的負荷要求完成了軸承的參數化設計；基于小擾動法的基本思想建立了計算箔片軸頸軸承動力系數的數學模型，結合工程實際情況以Matlab編程求解了軸承在特定負荷情況下同頻渦動的支承剛度、阻尼。最后，采用有限元思想結合 Timoshenko梁理論建立了葉輪-軸承-轉子系統(tǒng)的運動方程，并通過 Matl