離心鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)數(shù)值模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化

《離心鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)數(shù)值模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、密級(jí)：公開碩士學(xué)位論文中圖分類號(hào)：TU45離心鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)數(shù)值模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化學(xué)位類型：學(xué)術(shù)型學(xué)位學(xué)科（專業(yè)學(xué)位類別）：供熱、供燃?xì)狻⑼L(fēng)及空調(diào)工程作者姓名：陳亞洲導(dǎo)師姓名及職稱：張登春教授實(shí)踐導(dǎo)師姓名及職稱：張登春教授學(xué)院名稱：能源與安全工程學(xué)院論文提交日期：2015年5月21日離心鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)數(shù)值模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化學(xué)位類型：學(xué)術(shù)型學(xué)位學(xué)科（專業(yè)學(xué)位類別）：供熱、供燃?xì)?、通風(fēng)及空調(diào)工程作者姓名：陳亞洲作者學(xué)號(hào)：12010202049導(dǎo)師姓名及職稱：張登春教授實(shí)踐導(dǎo)師姓名及職稱：張登春教授學(xué)院名稱：能源與安全工程學(xué)院論文提交日期：2015年5月21日學(xué)位授予單位：湖南科技大學(xué)Nume

2、ricalsimulationofinnerairflowandstructureoptimizationonacentrifugalblowerTypeofDegreeAcademicDegreeDiscipline(TypeofProfessionalDegree)Heating，GasSupply，VentilatingandAirConditioningCandidateChenYazhouStudentNumber12010202049SupervisorandProfessionalTitleProf.ZhangDengchunPracticeMentorandProf

3、essionalTitleProf.ZhangDengchunSchoolSchoolofEnergyandSafetyEngineeringDateMay21,2015UniversityHunanUniversityofScienceandTechnology學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名：日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)

4、使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)湖南科技大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期：年月日導(dǎo)師簽名：日期：年月日摘要我國(guó)傳統(tǒng)的離心式鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)品，采用的是一元流和二元流設(shè)計(jì)理論，而離心鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)實(shí)際上是非常復(fù)雜的三維非定常、粘性、湍流流動(dòng)，如此導(dǎo)致目前鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)品效率普遍不高，有待優(yōu)化設(shè)計(jì)。本研究基于D250-11型離心鼓風(fēng)機(jī)的改造，采用計(jì)算流體力學(xué)

5、軟件Fluent對(duì)離心鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行了整機(jī)全工況的數(shù)值模擬，計(jì)算得到了離心鼓風(fēng)機(jī)的性能曲線，并根據(jù)鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)情況對(duì)葉輪內(nèi)部參數(shù)和蝸殼型線進(jìn)行了改進(jìn)優(yōu)化，提高了鼓風(fēng)機(jī)整機(jī)壓比和效率。本文主要工作和結(jié)論如下：1）以設(shè)計(jì)體積流量為400m3/min的D250-11型離心鼓風(fēng)機(jī)為研究對(duì)象，將整個(gè)鼓風(fēng)機(jī)流體域劃分為進(jìn)口部分、葉輪部分、蝸殼部分，分別用Soldworks建立三維實(shí)體幾何模型，然后通過(guò)ICEM-CFD完成網(wǎng)格離散化，并建立完整的數(shù)值計(jì)算模型。2）運(yùn)用計(jì)算流體力學(xué)軟件Fluent完成了鼓風(fēng)機(jī)整機(jī)全工況數(shù)值計(jì)算，根據(jù)數(shù)值計(jì)算得出的各相關(guān)參數(shù)，繪制出鼓風(fēng)機(jī)性能曲線，通過(guò)與實(shí)驗(yàn)測(cè)

6、試的性能曲線對(duì)比顯示，數(shù)值模擬得到出口靜壓力相對(duì)誤差小于3%，多變效率相對(duì)誤差小于2%，驗(yàn)證了數(shù)值模型的合理性和模擬結(jié)果的可靠性。3）運(yùn)用上文的數(shù)值計(jì)算模型，計(jì)算得出全工況下的多變效率、全壓效率和葉輪的有效功率，研究鼓風(fēng)機(jī)在不同葉輪參數(shù)（葉片數(shù)、葉片出口角、轉(zhuǎn)速）下的全工況氣動(dòng)性能。其中最優(yōu)化結(jié)果是改型葉片出口角為57°時(shí)，在設(shè)計(jì)工況點(diǎn)400m3/min，離心鼓風(fēng)機(jī)多變效率提高1.239%，出口靜壓力提高1846.0Pa，全壓效率提高0.532%，軸功率提高11.83kW。4）運(yùn)用上文的數(shù)值計(jì)算模型，研究鼓風(fēng)機(jī)在不同蝸殼截面形狀（圓形截面、偏心蝸殼、貝塞爾曲線蝸殼）下的全工況氣動(dòng)性

7、能，結(jié)果表明：改型后的鼓風(fēng)機(jī)性能曲線都向大流量方向偏移，其中最優(yōu)化結(jié)果是改型錐角為45°貝塞爾曲線蝸殼，在設(shè)計(jì)工況點(diǎn)400m3/min，離心鼓風(fēng)機(jī)出口靜壓力提高1090.3Pa，多變效率提高4.212%，全壓效率提高3.947%，軸功率減小3.85kW。關(guān)鍵詞：離心鼓風(fēng)機(jī)；流場(chǎng)；數(shù)值計(jì)算；結(jié)構(gòu)優(yōu)化；多變效率iABSTRACTThetraditionalcentrifugalblowerproductsinourcountrymostlytakeone-dimensio