噴霧軸流風機的內(nèi)部流場數(shù)值模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、噴霧軸流風機主要應用于對濕度要求較高的大型紡織企業(yè)，在講究節(jié)能高效的今天，其流量，壓力、效率等指標倍受關注。噴霧軸流風機的設計很大程度上依賴于試驗，設計成本較高，如果能采用數(shù)值模擬的方法計算內(nèi)部流場，預先得出風機的各項性能指標，再反復改變各項參數(shù)，最終得到性能較好的設計，就可以減少建模費用，降低生產(chǎn)成本，具有顯著的經(jīng)濟意義。 本文根據(jù)噴霧軸流風機的結(jié)構(gòu)參數(shù)，在FLUENT前處理軟件GAMBIT中完成建模和網(wǎng)格劃分工作，確定計算域

2、和邊界條件，將網(wǎng)格導入FLUENT，采用SIMPLE算法和Realizableκ—ε湍流模型，非耦合隱式求解器，求解三維時均雷諾N—S方程，計算出噴霧軸流風機的氣流流場，通過改變風機的輸入?yún)?shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)，如：風量，葉輪轉(zhuǎn)速，安裝角等進行流場計算，得到了風機效率同風機結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關聯(lián)；并與實驗值進行對比，結(jié)果相對吻合較好。在此基礎上在風機進口處設置噴嘴，運用Mixture混合模型，選擇了壓力—旋流霧化模型，計算氣液兩相流的內(nèi)部流場。并對

3、氣流場和氣液兩相流場就其全壓、效率、噪聲等方面做了分析，從結(jié)果來看，按照氣流場結(jié)果設計，在此基礎上加入液相的方法在設計上是可用的。此外，本文還利用FLUENT軟件中氣動噪聲模塊對風機噪聲進行了預估計算，建立了軸流風機噪聲預估模型，并結(jié)合性能及幾何參數(shù)，對風機進行了優(yōu)化降噪。優(yōu)化后的風機在效率提高3.43％時，噪聲僅增加了2.3457dB，優(yōu)于傳統(tǒng)的通過提高轉(zhuǎn)速來增加效率時所增加的噪聲值(5.28dB)。 本文所做的工作為噴霧軸流