提高離心插入式風(fēng)機(jī)葉輪性能有妙招

　　離心插入式風(fēng)機(jī)作為流體機(jī)械的一種重要類(lèi)型，廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén),是主要的耗能機(jī)械之一，也是節(jié)能減排的一個(gè)重要研究領(lǐng)域。提高離心插入式風(fēng)機(jī)葉輪設(shè)計(jì)水平,是提高離心通風(fēng)機(jī)效率、擴(kuò)大其工況范圍的關(guān)鍵。
　　為了設(shè)計(jì)出的離心葉輪,從各種角度來(lái)研究氣體在葉輪內(nèi)的流動(dòng)規(guī)律,尋求*的葉輪設(shè)計(jì)方法。
　　通過(guò)大量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和一定的理論分析，獲得離心插入式風(fēng)機(jī)各個(gè)關(guān)鍵截面氣動(dòng)和結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇規(guī)律。在一元方法使用的初期，可以簡(jiǎn)單地通過(guò)對(duì)風(fēng)機(jī)各個(gè)關(guān)鍵截面的平均速度計(jì)算，確定離心葉輪和蝸殼的關(guān)鍵參數(shù)，而且一般葉片型線采用簡(jiǎn)單的單圓弧成型。這種方法非常粗糙，設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)性能需要設(shè)計(jì)人員有非常豐富的經(jīng)驗(yàn)，有時(shí)可以獲得性能不錯(cuò)的風(fēng)機(jī)，但是，大部分情況下，設(shè)計(jì)的通風(fēng)機(jī)效率低下。為了改進(jìn)，研究人員對(duì)葉輪輪蓋的子午面型線采用過(guò)流斷面的概念進(jìn)行設(shè)計(jì)。如此設(shè)計(jì)出來(lái)的離心葉輪的輪蓋為兩段或多段圓弧，這種方法設(shè)計(jì)的葉輪雖然比前一種一元設(shè)計(jì)方法效率略有提高，但是該方法設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)輪蓋加工難度大，成本高，很難用于大型風(fēng)機(jī)和非標(biāo)風(fēng)機(jī)的生產(chǎn)。
　　還有采用給定葉輪內(nèi)相對(duì)速度沿平均流線分布的方法。等減速方法從損失的角度考慮，氣流相對(duì)速度在葉輪流道內(nèi)的流動(dòng)過(guò)程中以同一速率均勻變化，能減少流動(dòng)損失，進(jìn)而提高葉輪效率；等擴(kuò)張度方法是為了避免局部地區(qū)過(guò)大的擴(kuò)張角而提出的方法。給定的葉輪內(nèi)相對(duì)速度沿平均流線的分布是通過(guò)控制相對(duì)平均流速沿流線的變化規(guī)律，通過(guò)簡(jiǎn)單幾何關(guān)系，就可以得到葉片型線沿半徑的分布。以上方法雖然簡(jiǎn)單，但也需要比較復(fù)雜的數(shù)值計(jì)算。
　　隨著數(shù)值計(jì)算以及電子計(jì)算機(jī)的高速發(fā)展，可以采用更加復(fù)雜的方法設(shè)計(jì)離心通風(fēng)機(jī)葉片。一種采用流線曲率法在葉輪流道的子午面上進(jìn)行葉輪設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方法,該方法目前已經(jīng)推廣至工程界,并已經(jīng)取得了顯著效果。
　　隨著計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展，三維粘性流場(chǎng)計(jì)算獲得了非常大的進(jìn)步，據(jù)此，有一些研究者提出了近似模型方法。如何有效地將近似模型方法應(yīng)用于多學(xué)科、多工況的優(yōu)化問(wèn)題,并用較少的設(shè)計(jì)參數(shù)覆蓋更大的實(shí)際離心插入式風(fēng)機(jī)葉輪設(shè)計(jì)空間,是一個(gè)重要的課題。