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1、2014年4月圖學(xué)學(xué)報(bào)April2014第35卷第2期JOURNALOFGRAPHICSV01.35No.2三葉漸開線羅茨風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子數(shù)值分析與優(yōu)化周開俊1,童一飛2,李業(yè)農(nóng)1,肖軼(1.南通職業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,江蘇南通226007;2.南京理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,江蘇南京210094)摘要:為了獲得三葉漸開線羅茨風(fēng)機(jī)基圓半徑變化對(duì)風(fēng)機(jī)性能的影響關(guān)系,首先從幾何原理角度,分析了漸開線基圓變化對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子嚙合漸開線的影響.給出了符合嚙合條件的漸開線基圓半徑變化范圍,及不同基圓半徑對(duì)轉(zhuǎn)子面積利用率系數(shù)的影響情況。在此基礎(chǔ)上利用數(shù)值分析方法,對(duì)同種葉型不同基圓半徑時(shí)的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子
2、流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算.運(yùn)用動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)分析了風(fēng)機(jī)內(nèi)部的壓力場(chǎng)、渦的強(qiáng)度變化和進(jìn)氣口質(zhì)量流量變化情況。模擬結(jié)果表明:同種葉型漸開線基圓半徑增加,能夠削弱渦的強(qiáng)度和速度,增加進(jìn)氣口質(zhì)量流量,提高風(fēng)機(jī)效率,因此風(fēng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選擇較大的漸開線基圓半徑。關(guān)鍵詞:數(shù)值分析;三葉羅茨風(fēng)機(jī):漸開線:動(dòng)網(wǎng)格:基圓半徑中圖分類號(hào):TP391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):2095。302X(2014)02.0214.07NumericalAnalysisandOptimizationforThree—LobeInvoluteRootsBlowerZhouKaOunl,TongYifei2,L
3、iYenon91,XiaoYil(1.SchoolofMechanicalEngineering,NantongVocationalUniversity,NantongJiangsu226007,China;2.SchoolofMechanicalEngineering,NanjingUniversityofScienceandTechnology,NanjingJiangsu210094,China)Abstract:Inordertoobtaintherelationshipbetweenthechangesofbasecircleradiusonthree—
4、lobeRootsblowerandtheblowerperformance.firsttheinfluenceofblowerrotorinvolutesfromthechangesofbasecircleradiusisanalyzedfromtheperspectiveofgeometricprinciples,andtheavailablerangeofinvolutebasecircleradiUSiSgivenaswellasitsinfluenceofareautilizationfactor.Thenbasedonthenumericalanaly
5、sismethod.theblowerinternalpressurefield.thevortexintensityvariationandtheinletmassflowratechangesunderthesamerotortypeanddifferentbasecircleradiUSarecalculatedbythedynamicmeshtechnique.Simulationresultsshowthat:theincreaseofthesamekindofrotortypeinvolutebasecircleradiuscanweakenthevo
6、rtexstrengthandspeed,increaseinletmassflow,andimproveefficiencyoftheRootsblower.Theblowermanufacturershouldthereforechoosea1argerinvolutebasecircleradius.Keywords:numericalanalysis;three—lobeRootsblower;involute;dynamicmesh;basecircleradiUS羅茨風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子的優(yōu)化設(shè)計(jì)一直是業(yè)界不斷線型從圓弧、擺線、漸開線或其他共軛曲線,發(fā)探討的熱點(diǎn),
7、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子也從兩葉發(fā)展到三葉甚至展到復(fù)合線型‘卜21,然而從效率和成本角度得到大多葉,嚙合形式也從直葉發(fā)展到了扭葉,轉(zhuǎn)子的規(guī)模應(yīng)用的還是三葉直葉漸開線轉(zhuǎn)子,因此進(jìn)一收稿日期:2013.07—21;定稿日期:2013—09—13基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金資助項(xiàng)目(61104171);江蘇省青藍(lán)工程資助,南通市科技計(jì)劃資助項(xiàng)目(CP22013002)作者簡(jiǎn)介:周開俊(1974),男,江蘇海安人,副教授,博士。主要研究向?yàn)橄冗M(jìn)制造技術(shù)等研究。E—mail:njzkjl89@sohu.corn第2期周開俊等:三葉漸開線羅茨風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子數(shù)值分析與優(yōu)化215步完善三葉漸開線
8、轉(zhuǎn)子葉型設(shè)