基于三維端流場(chǎng)CFD模擬分析電廠增壓風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)性能.pdf

1、由于風(fēng)機(jī)內(nèi)部氣體流動(dòng)伴有渦流、旋流等復(fù)雜流動(dòng)，目前單純的理論計(jì)算方法準(zhǔn)確地求得各通流部件的各種損失還很困難，而試驗(yàn)方法不僅浪費(fèi)人力物力，采用FLUENT軟件能夠有效、直觀地模擬軸流風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)流動(dòng)。同時(shí)通過(guò)軟件動(dòng)畫(huà)模擬顯示出流體的流動(dòng)狀況，分析出流動(dòng)損失易發(fā)生區(qū)域，對(duì)風(fēng)機(jī)制造單位在設(shè)計(jì)制造及改進(jìn)方面起到直觀的理論指導(dǎo)作用。
　　本文對(duì)AN/42-19型電廠增壓子午加速類(lèi)軸流通風(fēng)機(jī)進(jìn)行模擬研究。根據(jù)某風(fēng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)提供的通風(fēng)機(jī)實(shí)際結(jié)構(gòu)

2、參數(shù)，按照風(fēng)機(jī)的實(shí)際尺寸，用三維立體建模軟件對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行立體建模。并通過(guò)改變進(jìn)氣室及擴(kuò)散器的結(jié)構(gòu)尺寸、減少葉片數(shù)量、改變靜葉角度、葉片頂切、改變風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸等不同方式。使用大型商用軟件FLUENT對(duì)軸流風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬分析，分別對(duì)新舊機(jī)型在不同靜葉角度下的性能進(jìn)行比較，并通過(guò)跡線顯示、動(dòng)畫(huà)顯示，找出風(fēng)機(jī)效率損失較大的部件。揭示軸流風(fēng)機(jī)流動(dòng)的實(shí)際情況，以及各個(gè)運(yùn)行工況下的全壓和流量，繪制出風(fēng)機(jī)的運(yùn)行曲線和效率曲線，對(duì)企業(yè)進(jìn)一步改進(jìn)風(fēng)

3、機(jī)結(jié)構(gòu)、改善風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)流動(dòng)、提高風(fēng)機(jī)效率、擴(kuò)大運(yùn)行工況、風(fēng)機(jī)改型創(chuàng)新以及風(fēng)機(jī)使用單位實(shí)際使用有很大的理論指導(dǎo)意義。
　　本文通過(guò)對(duì)風(fēng)機(jī)主體部分葉輪區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格無(wú)關(guān)性檢驗(yàn)，驗(yàn)證了對(duì)軸流通風(fēng)機(jī)網(wǎng)格的正確性，并與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相比較得出本次模擬計(jì)算結(jié)果的可靠性。新舊機(jī)型進(jìn)氣室速度跡線顯示比較，新機(jī)型在進(jìn)氣室附近由于結(jié)構(gòu)的原因有渦流產(chǎn)生，而舊機(jī)型進(jìn)氣室入口處有過(guò)渡，流場(chǎng)比較好，沒(méi)有二次流和渦流的產(chǎn)生。
　　隨著靜葉角度的增加，風(fēng)機(jī)的最高

4、效率點(diǎn)有所降低。同時(shí)，最高效率點(diǎn)向小流量區(qū)域內(nèi)移動(dòng)。故風(fēng)機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)，盡量在設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行，避開(kāi)小流量區(qū)，防止風(fēng)機(jī)發(fā)生喘振和失速等事故。
　　通過(guò)不同葉片數(shù)下的全壓-流量曲線以全壓效率-流量曲線可以看出，隨著葉片數(shù)量的減少，在小流量區(qū)，全壓隨著葉片數(shù)的減少而降低。風(fēng)機(jī)的最高效率點(diǎn)隨著葉片數(shù)目的減少向小流量區(qū)域移動(dòng)。當(dāng)葉片數(shù)為19片時(shí)，效率要比其他葉片數(shù)下的效率高。
　　本文使用FLUENT軟件對(duì)軸流通風(fēng)機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬結(jié)果通