基于三維端流場CFD模擬分析電廠增壓風(fēng)機的氣動性能.pdf

1、由于風(fēng)機內(nèi)部氣體流動伴有渦流、旋流等復(fù)雜流動，目前單純的理論計算方法準確地求得各通流部件的各種損失還很困難，而試驗方法不僅浪費人力物力，采用FLUENT軟件能夠有效、直觀地模擬軸流風(fēng)機內(nèi)部流場流動。同時通過軟件動畫模擬顯示出流體的流動狀況，分析出流動損失易發(fā)生區(qū)域，對風(fēng)機制造單位在設(shè)計制造及改進方面起到直觀的理論指導(dǎo)作用。
　　本文對AN/42-19型電廠增壓子午加速類軸流通風(fēng)機進行模擬研究。根據(jù)某風(fēng)機生產(chǎn)企業(yè)提供的通風(fēng)機實際結(jié)構(gòu)

2、參數(shù)，按照風(fēng)機的實際尺寸，用三維立體建模軟件對風(fēng)機進行立體建模。并通過改變進氣室及擴散器的結(jié)構(gòu)尺寸、減少葉片數(shù)量、改變靜葉角度、葉片頂切、改變風(fēng)機結(jié)構(gòu)尺寸等不同方式。使用大型商用軟件FLUENT對軸流風(fēng)機內(nèi)部流場進行數(shù)值模擬分析，分別對新舊機型在不同靜葉角度下的性能進行比較，并通過跡線顯示、動畫顯示，找出風(fēng)機效率損失較大的部件。揭示軸流風(fēng)機流動的實際情況，以及各個運行工況下的全壓和流量，繪制出風(fēng)機的運行曲線和效率曲線，對企業(yè)進一步改進風(fēng)

3、機結(jié)構(gòu)、改善風(fēng)機內(nèi)部流場流動、提高風(fēng)機效率、擴大運行工況、風(fēng)機改型創(chuàng)新以及風(fēng)機使用單位實際使用有很大的理論指導(dǎo)意義。
　　本文通過對風(fēng)機主體部分葉輪區(qū)域進行網(wǎng)格無關(guān)性檢驗，驗證了對軸流通風(fēng)機網(wǎng)格的正確性，并與實驗數(shù)據(jù)相比較得出本次模擬計算結(jié)果的可靠性。新舊機型進氣室速度跡線顯示比較，新機型在進氣室附近由于結(jié)構(gòu)的原因有渦流產(chǎn)生，而舊機型進氣室入口處有過渡，流場比較好，沒有二次流和渦流的產(chǎn)生。
　　隨著靜葉角度的增加，風(fēng)機的最高

4、效率點有所降低。同時，最高效率點向小流量區(qū)域內(nèi)移動。故風(fēng)機在正常運行時，盡量在設(shè)計工況下運行，避開小流量區(qū)，防止風(fēng)機發(fā)生喘振和失速等事故。
　　通過不同葉片數(shù)下的全壓-流量曲線以全壓效率-流量曲線可以看出，隨著葉片數(shù)量的減少，在小流量區(qū)，全壓隨著葉片數(shù)的減少而降低。風(fēng)機的最高效率點隨著葉片數(shù)目的減少向小流量區(qū)域移動。當(dāng)葉片數(shù)為19片時，效率要比其他葉片數(shù)下的效率高。
　　本文使用FLUENT軟件對軸流通風(fēng)機進行數(shù)值模擬結(jié)果通