除塵通風(fēng)機(jī)葉柵及后流道流場的數(shù)值計(jì)算.pdf

1、本文以SCF型除塵通風(fēng)機(jī)為研究對象，通過對特定工況下除塵通風(fēng)機(jī)葉柵及后流道流場的定常數(shù)值模擬和額定工況下的非定常數(shù)值模擬，揭示了氣流在通風(fēng)機(jī)內(nèi)部的真實(shí)流動狀態(tài)，找出了流動損失產(chǎn)生的部位和根源，并以此為依據(jù)提出了減小通風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸、提高通風(fēng)機(jī)效率的方法和途徑，最后對除塵通風(fēng)機(jī)進(jìn)行了改型設(shè)計(jì)，并對改型風(fēng)機(jī)進(jìn)行了數(shù)值模擬。
　　本文首先從基本的流動控制方程出發(fā)，推導(dǎo)了描述風(fēng)機(jī)內(nèi)部三維非定常湍流的控制方程組，采用Realizable-模型

2、使控制方程組封閉，并且將流動控制方程組在時(shí)間和kε空間上進(jìn)行了離散。在建立的除塵風(fēng)機(jī)葉柵及后流道流場幾何模型上，采用非結(jié)構(gòu)四面體單元分塊生成了計(jì)算網(wǎng)格，在流動變化劇烈的葉片通道和間隙區(qū)域內(nèi)適當(dāng)加密網(wǎng)格。給定速度入口和壓力出口邊界條件，完成除塵風(fēng)機(jī)在特定工況下的定常計(jì)算和額定工況下的非定常流動計(jì)算。通過對典型截面上壓力場，速度場和渦量場的分布特征進(jìn)行分析，找出了邊界層分離、葉道渦和二次流等各種損失產(chǎn)生的部位和根源。然后以數(shù)值研究結(jié)果為依據(jù)

3、，提出了除塵風(fēng)機(jī)的改型方案。通過優(yōu)化風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)，完成了軸流式除塵風(fēng)機(jī)的改型設(shè)計(jì)，并對改型后的除塵風(fēng)機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬和性能預(yù)測，驗(yàn)證了改進(jìn)方案的可行性和有效性。通過性能預(yù)測可以看出，采用三元流動理論優(yōu)化設(shè)計(jì)的除塵風(fēng)機(jī)，不僅效率大幅度提高，而且高效區(qū)的分布范圍更寬，有利于風(fēng)機(jī)在變工況條件下運(yùn)行。另外，本文對影響風(fēng)機(jī)性能的各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)如氣流沖角、徑向間隙、葉片數(shù)和輪轂比等進(jìn)行了精確的定量和理論分析。
　　最后，通過與試驗(yàn)測得的除塵風(fēng)機(jī)性