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离心风机结构优化设计

发表时间：2018-11-06 10:36 | 点击率：

离心风机网格划分及 CFD 分析 CFD 软件（Computational Fluid Dynamics），即计算流体动力学，随着计算机软硬件的发展，大型商业 CFD 软件已经广泛应用于流体机械的设计，离心风机国内外在这方面也作了大量研究。离心风机的结构直接决定了其空气动力性能的好坏，传统设计多是依据经验公式以及相似理论设计其结构尺寸，对研究人员的经验要求很高，设计效果并不理想，不能满足现代高效率、低噪声的设计要求。使用 ICEM CFD 对离心风机进行网格划分，选用非结构化网格，该网格对复杂几何模型的适应性好，网格类型选择三角形和四边形混合网格。叶片区高速旋转且流动情况复杂，对叶片附近的网格进行加密。
其中，左侧为蜗舌附近的网格局部放大图，网格数量大约为 4 万个。空气进口位于离心风机的中部，中间深色网格密度较大的区域为叶片的运动区域，且空气入口和叶片旋转区有一定的距离，更清晰的观察气流流经叶片的过程。采用多坐标的参考系模型，叶片区域的旋转角速度设置为： 955r/min，即高速档下离心风机在吸油烟机内的稳定转速。流体介质选择空气，进口的边界条件选为压力进口，总压设为 200Pa，湍流强度为 5%，水力直径输入 0.05m。风机出口设为标准大气压，回流湍流度为 5%，回流水力直径为 0.05m。求解方法中，由于风机中压力变化剧烈，故压力采用 PRESTO! 动量、湍动能和湍流耗散率采用二阶迎风格式。压力-速度耦合选择 SIMPLE 算法。收敛精度设为 10-3，初始化并从入口开始计算。

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