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风送植保机械由于具有操作灵活方便、作业效率高、喷洒均匀等特点,在我国农业生产防治中得到广泛的应用。为适应国家的农机补贴政策,国内的生产企业加快了风送植保机械的开发。其中,背负式喷雾喷粉机在全国的生产研发和销售数量均占绝大多数。小型高速离心风机是背负式风送植保机械的关键部件,其性能指标直接影响整机的雾化性能、喷洒性能、作业效率和使用经济性。目前,国内在植保机械离心风机结构性能方面的研究基本处于空白,本文首先利用Proe/E软件对离心风机进行三维建模,然后利用FLUENT软件对不同参数的离心风机内部流场进行了数值模拟分析,并在ANSYS软件中对叶轮的受力情况进行了分析。为今后植保机械离心风机的优化设计提供理论依据。本文的主要研究内容与研究结果如下:1.对离心风机的数值模拟方法进行了研究。基于目前所存在的离心风机建立了原始风机模型,对原始风机在FLUENT中的模拟结果进行分析,作为后续比较的基础。2.在Proe/E中建立具有不同叶片出口安装角、叶片入口安装角、叶轮宽度、叶片数、叶片厚度、叶片型式等结构参数的离心风机模型,为后续进行FLUENT分析和ANSYS分析提供了基础。3.通过对不同的风机模型进行FLUENT分析,与原风机的数值模拟结果进行比较,得出各个不同的参数对风机的全压、静压、速度等的影响,为进行风机优化设计提供了理论基础。4.叶片数量、叶片厚度、叶片出口安装角以及叶片进口安装角对风机性能影响比较大,选取这四个因素进行正交试验分析。以离心风机的全压效率为评价指标,利用极差值确定了影响因素的主次关系。得到了风机结构参数的最佳组合为:叶片数为32,进口安装角为90°,出口安装角为145°,叶片厚度为1。优化后的风机与原风机相比,风量增加了3.92%,效率提高了17.07%。5.通过ANSYS对离心风机的叶轮进行了受力分析,结果显示叶片与轮盘连接处的应力比较集中,叶片外侧边缘的位移较大。可以考虑增加叶片的厚度来提高叶轮的结构强度。