地鐵用軸流風(fēng)機的CFD模擬.pdf

1、地鐵專用軸流風(fēng)機是地鐵車站和隧道區(qū)間內(nèi)通風(fēng)的主要設(shè)備，它具有流量大、功率大和壓頭高等特點，是地鐵空調(diào)系統(tǒng)的主要耗能設(shè)備，因此它的各項性能指標(biāo)備受人們關(guān)注。地鐵軸流風(fēng)機的設(shè)計很大程度上要依賴試驗，但是一次試驗要消耗很大的人力物力，因此，設(shè)計成本相對較高。如果采用數(shù)值模擬的方法對地鐵軸流風(fēng)機的流場進行模擬，得出指導(dǎo)性和方向性的結(jié)果，可以幫助選擇性能最佳的設(shè)計方案，具有明顯的應(yīng)用價值和經(jīng)濟效益。 本課題利用CFD商用軟件Fluent6

2、.1，該軟件的計算方法是利用有限體積法，假設(shè)定常條件，采用k-ε雙方程湍流模型，SIMPLE算法。本課題利用該軟件對地鐵軸流風(fēng)機的速度場、壓力場以及風(fēng)機在不同轉(zhuǎn)速和安裝角度下的速度場和壓力場進行模擬，并著重對出口回流區(qū)，壓力場，速度場和矢量場等進行討論，找出模擬結(jié)果與試驗結(jié)果存在的差別之處，然后進行分析。分析結(jié)果表明，模擬結(jié)果與實驗結(jié)果基本吻合，尤其是額定工況下的風(fēng)量和風(fēng)壓，十分的接近，這說明數(shù)值模擬的結(jié)果是可信的，對設(shè)計可以起到指導(dǎo)性

3、的作用。 在此基礎(chǔ)上通過大量的模擬計算和數(shù)據(jù)整理分析出風(fēng)機的葉片數(shù)，轉(zhuǎn)速，風(fēng)帽的形狀，以及葉片安裝角度等因素對風(fēng)機性能的影響效果，尤其是當(dāng)風(fēng)機在兩種或兩種以上工況下運行時，通常不能總是處于高效率區(qū)的現(xiàn)象作出研究，從而總結(jié)出如何使風(fēng)機在不同工況下運行時總能夠保持工作點處于高效率區(qū)。由于本次研究處于風(fēng)機的研發(fā)階段，所以無法與實際的工程運行相聯(lián)系，而且無法得到具體的管路阻力特性曲線，在這種情況下，只能做出定性的分析。今后具備條件后，可