后彎形葉片船用輔助風(fēng)機的設(shè)計及優(yōu)化.pdf

1、離心風(fēng)機在國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用，也是主要的耗能設(shè)備之一，所耗電能約占全國總發(fā)電量的5％。在船舶領(lǐng)域，離心風(fēng)機也得到了應(yīng)用。在二沖程柴油機啟動和低負荷運行時，需要用離心鼓風(fēng)機提高進氣壓力，完成氣缸掃氣。目前，風(fēng)機的效率普遍不高，提高離心風(fēng)機的效率不僅能夠節(jié)約大量的電能，也有利于減小風(fēng)機的幾何尺寸，節(jié)約材料。與其它設(shè)計方法相比較而言，一元設(shè)計方法簡單、易于掌握，得到了廣泛的應(yīng)用，但是設(shè)計結(jié)果不能令人完全滿意。為了得到彌補此方法的

2、不足，本文采用了CFD技術(shù)作為輔助方法，以選取最優(yōu)的設(shè)計參數(shù)。
　　 本文采用一元設(shè)計方法，并利用Flex編寫了小型的桌面應(yīng)用程序，用于離心風(fēng)機的初步設(shè)計。用戶輸入必要的參數(shù)后，就可以輸出風(fēng)機的重要幾何尺寸。應(yīng)用此程序，為8K90MC-C柴油機設(shè)計了一臺輔助鼓風(fēng)機。然后根據(jù)GBT1236-2000，采用管道進口、自由出口的C型試驗裝置。試驗表明，設(shè)計出的風(fēng)機靜壓達到了設(shè)計要求，最高效率達到71.4％，風(fēng)機的性能基本滿足要求。

3、r>　　 風(fēng)機優(yōu)化過程中，對風(fēng)機進行二維數(shù)值模擬。網(wǎng)格采用非結(jié)構(gòu)三角形單元，并利用邊界層網(wǎng)格方法對網(wǎng)格進行加密，網(wǎng)格單元總數(shù)為2.8萬。網(wǎng)格質(zhì)量良好。選用計算流體力學(xué)軟件Fluent提供的MRF模型和RNGκ-ε湍流模型。模擬結(jié)果與試驗結(jié)果的比較后，全壓的誤差為0.47％，全壓效率的誤差為11.4％。根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)改進蝸舌尺寸后，風(fēng)機的效率提高了6.6％；改進蝸殼形線繪制方法后，使風(fēng)機蝸殼內(nèi)的動壓損失從14.6％降到11.2％，