论文部分内容阅读
由于风机内部气体流动伴有涡流、旋流等复杂流动,目前单纯的理论计算方法准确地求得各通流部件的各种损失还很困难,而试验方法不仅浪费人力物力,采用FLUENT软件能够有效、直观地模拟轴流风机内部流场流动。同时通过软件动画模拟显示出流体的流动状况,分析出流动损失易发生区域,对风机制造单位在设计制造及改进方面起到直观的理论指导作用。 本文对AN/42-19型电厂增压子午加速类轴流通风机进行模拟研究。根据某风机生产企业提供的通风机实际结构参数,按照风机的实际尺寸,用三维立体建模软件对风机进行立体建模。并通过改变进气室及扩散器的结构尺寸、减少叶片数量、改变静叶角度、叶片顶切、改变风机结构尺寸等不同方式。使用大型商用软件FLUENT对轴流风机内部流场进行数值模拟分析,分别对新旧机型在不同静叶角度下的性能进行比较,并通过迹线显示、动画显示,找出风机效率损失较大的部件。揭示轴流风机流动的实际情况,以及各个运行工况下的全压和流量,绘制出风机的运行曲线和效率曲线,对企业进一步改进风机结构、改善风机内部流场流动、提高风机效率、扩大运行工况、风机改型创新以及风机使用单位实际使用有很大的理论指导意义。 本文通过对风机主体部分叶轮区域进行网格无关性检验,验证了对轴流通风机网格的正确性,并与实验数据相比较得出本次模拟计算结果的可靠性。新旧机型进气室速度迹线显示比较,新机型在进气室附近由于结构的原因有涡流产生,而旧机型进气室入口处有过渡,流场比较好,没有二次流和涡流的产生。 随着静叶角度的增加,风机的最高效率点有所降低。同时,最高效率点向小流量区域内移动。故风机在正常运行时,尽量在设计工况下运行,避开小流量区,防止风机发生喘振和失速等事故。 通过不同叶片数下的全压-流量曲线以全压效率-流量曲线可以看出,随着叶片数量的减少,在小流量区,全压随着叶片数的减少而降低。风机的最高效率点随着叶片数目的减少向小流量区域移动。当叶片数为19片时,效率要比其他叶片数下的效率高。 本文使用FLUENT软件对轴流通风机进行数值模拟结果通过和现场检测结果对比,发现用本文的方法对风机模拟可以很好的预测风机的性能,揭示内部流动规律。可以节约样机的制造成本,节省大量的人力,物力,还缩短了产品的设计周期。对风机的优化设计具有理论指导意义。