導葉擴壓式風機的結構設計及優(yōu)化.pdf

1、通風機是工業(yè)及日常生活中被廣泛應用的葉輪機械。在特定工程應用時，為了利用原動機的軸功，精簡流程，節(jié)省空間，需要將引風增壓集成到設備系統(tǒng)中，有必要設計一套內嵌式的增壓風機。傳統(tǒng)的蝸殼式離心風機，由于蝸殼徑向尺寸相對較大，很難內嵌入空間有限的設備中，且氣流出口方向多為切向，不能滿足內嵌式風機流場要求。因此，本文提出設計內嵌式增壓風機，依據(jù)結構特點又稱為導葉擴壓式風機。
　　文中對葉片式擴壓器進行設計及優(yōu)化，有效減少設備徑向尺寸;設計及

2、分析參數(shù)化出口導向葉片，改變氣流出口方向。通過簡化三維模型，對其內部流場及計算結果進行分析，研究了結構參數(shù)和操作參數(shù)對各個元件及整機性能的影響，結果表明:
　　(1)在小流量、徑向尺寸小、大升壓、風機出口需要轉向的設計要求下，葉輪、葉片式擴壓器及出口導向葉片之間的匹配方案是一個很好的嘗試，對其進行合理設計，在設計工況下，整機的全壓效率為78％，靜壓效率為77％，經(jīng)濟運行區(qū)的流量為0.15kg/s～0.32kg/s，穩(wěn)定工況區(qū)在0.

3、17kg/s以上。
　　(2)風機內部動能和靜壓能間的能量轉化通過兩步實現(xiàn)。葉片式擴壓器的動能轉化率為62％，占總動能的52.7％，大多數(shù)能量在其內部實現(xiàn)第一次轉化;出口導向葉片動能轉化率為85％，占總動能的12.75％，較少數(shù)能量在其內部實現(xiàn)第二次轉化。整機總體動能轉化率為65.45％，能量利用率達到要求。
　　(3)葉片式擴壓器對整機性能影響較大的結構參數(shù)是擴壓器的葉片內外直徑、擴壓器寬度和葉片包角;出口導向葉片對整機性