叶轮结构参数改变对高比转速离心风机性能的影响
The Influence of Impeller Structure Parameters Change on the Performance of High Specific Speed Centrifugal Fan
摘要: 本文以T4-79 No.5风机为研究对象，采用数值模拟的方法，研究叶轮结构参数改变对处于高比转速工况的离心风机性能的影响。在原风机模型的基础上，分别改变叶轮的叶片数、轮径比、宽径比和出口安装角，通过数值模拟，对不同结构叶轮在高比转速工作区间进行了气动分析以及流动特性分析。结果表明：适当减少叶片数、增大轮径比、缩小宽径比有利于提高离心风机整机性能；随着出口安装角的减小，压力降低，效率增加，比转速变大，适合于高比转速工况运行。
Abstract: Taking the T4-79 No.5 fan as the research object, numerical simulation method is adopted to study the influence of impeller structural parameters change on the performance of the centrifugal fan under the condition of high specific speed. On the basis of the original fan model, the number of blades, the ratio of wheel diameter, the ratio of width to diameter and the outlet installation angle of the impeller were respectively changed. Through numerical simulation, the aerodynamic anal-ysis and flow characteristics analysis of the impeller of different structures in the working range of high specific speed were carried out. The results show that reducing the number of blades, in-creasing the ratio of wheel diameter and reducing the ratio of width to diameter are beneficial to improve the performance of the centrifugal fan. With the decrease of outlet installation angle, pressure decreases; efficiency increases; and specific speed increases, which are suitable for high specific speed operation.
文章引用：张波, 赛庆毅, 梁一凡, 李斌. 叶轮结构参数改变对高比转速离心风机性能的影响[J]. 建模与仿真, 2020, 9(4): 439-449. https://doi.org/10.12677/MOS.2020.94043

参考文献

[1] 石雪松, 邱明杰. 新型工业化时期我国离心风机行业发展趋势分析[J]. 通用机械, 2009(1): 15-21
[2] 叶立, 牟军杰, 岳汉, 林海波, 等. 叶轮结构参数对压气机性能影响数值分析[J]. 能源工程, 2018(1): 62-68.
[3] 吴昌, 赵军, 赛庆毅, 等. 叶轮结构对离心风机流动特性及性能影响的研究现状[J]. 机械研究与应用, 2011, 24(6): 34-36+44.
[4] 张顾钟. 离心风机优化设计方法研究[J]. 风机技术, 2011(5): 26-30+44.
[5] Kind, R.J. and Tobin, M.G. (1990) Flow in a Centrifugal Fan of the Squirrel—Cage Type. American Society of Mechanical Engineers Journal of Turbomachinery, 112, 84-90. [Google Scholar] [CrossRef] 
[6] 翟瑞虎, 焦金焱, 田华, 等. 提高离心通风机叶轮性能浅述[J]. 风机技术, 2008(6): 57-60.
[7] 骞宏伟. G4-73离心通风机叶轮优化设计研究[D]: [硕士学位论文]. 保定: 华北电力大学, 2009.
[8] 于跃平, 胡继孙, 陈启明, 等. 叶片型线对离心风机气动性能影响试验研究与叶轮流场计算[J]. 流体机械, 2007, 35(7): 25-29.
[9] 陈修怀, 李嵩, 黄东涛, 等. 利用三维数值模拟改进离心通风机设计[J]. 风机技术, 2003(2): 6-8.
[10] 庞海宇, 沈炳耘, 李嵩. 特高比转速离心风机气动设计和性能优化[J]. 风机技术, 2011(4): 3-6.
[11] 李轩, 王维, 卢金玲, 等. 不同叶型对高比转速离心通风机性能影响的分析[C]. 第11届全国水力机械及其系统学术年会论文集. 西安: 西安理工大学, 2018: 225-233.
[12] Behzadmehr, A., Mercadier, Y. and Galanis, N. (2006) Sensitivity Analysis of Entrance Design Param-eters of a Backward-Inclined Centrifugal Fan Using DOE Method and CFD Calculations. Journal of Fluids Engineering, 128, 446-453. [Google Scholar] [CrossRef] 
[13] 王嘉冰, 区颖达. 多翼离心风机的内流特性及其噪声研究[J]. 流体机械, 2004, 32(4): 29-33.
[14] 阳诚武, 昌泽舟, 左燕峰. 长短叶片离心通风机的数值研究[J]. 风机技术, 2010(4): 9-13.
[15] 孙泳锋, 赵军, 高杰, 等. 不同前盘结构形式多翼离心风机性能对比研究[J]. 流体机械, 2014, 42(1): 30-35.
[16] Endalew, A.M., Debaer, C., Rutten, N., et al. (2010) A New Integrated CFD Modelling Approach towards Air-Assisted Orchard Spraying. Part I. Model Development and Effect of Wind Speed and Direction on Sprayer Airflow. Computers & Electronics in Agriculture, 71, 128-136. [Google Scholar] [CrossRef] 
[17] 何立博, 姜涛, 李志峰, 等. 多翼离心风机叶轮的正交设计与试验分析[J]. 流体机械, 2016, 44(9): 7-11+30.
[18] 肖遥. 基于均匀试验设计法的射雾器轴流风机CFD数值模拟分析[D]: [硕士学位论文]. 秦皇岛: 燕山大学, 2016.
[19] 于洪. 新型4-79-12系列离心通风机性能简介[J]. 现代面粉工业, 2015, 29(6): 15-16.
[20] 刘国勇著. 流体仿真与应用基于Fluent仿真计算与应用实例[M]. 北京: 冶金工业出版社, 2017.
[21] 王松岭, 骞宏伟, 李春曦, 等. 基于最小二乘法的离心风机叶轮参数优化研究[J]. 热力发电, 2009, 38(12): 24-28+32.

为你推荐