基于控制速度分布的離心鼓風(fēng)機(jī)三維葉片優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、離心葉輪機(jī)械廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各部門，是工業(yè)生產(chǎn)中主要的耗能設(shè)備之一，其中離心鼓風(fēng)機(jī)廣泛應(yīng)用于污水處理、冶煉高爐、洗煤廠、礦山浮選、化工造氣、真空等領(lǐng)域，而離心葉輪的氣動效率是其研究重點(diǎn)之一。針對離心鼓風(fēng)機(jī)的三維葉片優(yōu)化設(shè)計(jì)，本文嘗試了采用通過控制葉輪流道內(nèi)的相對速度分布的三維葉片優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，在滿足離心鼓風(fēng)機(jī)的流量、壓力等基本要求下，得到流動損失小，流動效率高的離心鼓風(fēng)機(jī)三維葉片。
　　本文提出的基于控制速度分布的離心鼓風(fēng)機(jī)三維

2、葉片優(yōu)化設(shè)計(jì)方法其核心思想就是從造成離心葉輪內(nèi)流動損失的根源出發(fā)，通過控制流道內(nèi)沿流線方向的相對速度分布，控制葉輪流道內(nèi)的邊界層增長與分離、二次流、分層效應(yīng)等流動效應(yīng)，從而減少葉輪內(nèi)的流動損失，提高流動效率，完成優(yōu)化設(shè)計(jì)目的。本文在總結(jié)了前人關(guān)于離心葉輪內(nèi)部流動研究成果的基礎(chǔ)上，提煉了平均相對速度的最大減速比、最大減速比發(fā)生位置，吸力面上相對速度的最大載荷系數(shù)、最大載荷位置為控制參數(shù)，并分別構(gòu)建了平均相對速度分布模型和吸力面上相對速度分

3、布模型，根據(jù)速度模型可以直接確定出流道內(nèi)沿流線方向分布的相對速度分布，而流道內(nèi)的速度分布對葉輪內(nèi)的流動效應(yīng)有決定性的影響，同時該速度分布又可以唯一確定葉片的三維型面參數(shù)，在此基礎(chǔ)上采用流線曲率法完成三維葉片的成型設(shè)計(jì)計(jì)算。在優(yōu)化判據(jù)方面，本文應(yīng)用了考慮旋轉(zhuǎn)和曲率效應(yīng)（包括了對邊界層基本方程和湍流結(jié)構(gòu)的影響）的邊界層計(jì)算方法，根據(jù)不同的相對速度分布（特別是吸力面上的相對速度分布）計(jì)算得到的邊界層發(fā)展?fàn)顩r作為優(yōu)化判據(jù)。
　　根據(jù)已建立