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气体在叶轮内的流动规律,寻求很好的叶轮设计方法

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气体在叶轮内的流动规律,寻求很好的叶轮设计方法

发布日期:2020-04-20 作者: 点击:

    离心风机是根据动能转换为势能的原理,利用高速旋转的叶轮将气体加速,然后减速、改变流向,使动能转换成势能。工业窑炉中常会用到风机,即为人们口中所说的窑炉风机。

    离心风机从一定程度上正是普通风机进行改进之后,应用在一些方面之后的特殊机械。虽然说在功能上这种离心风机可能更加多样化,但是在一些基础设施上和它的零件保养上都是差不多的。

    像保证风机平稳运转的转子就是其中之一。转子其实是一个很小的部件,但是在风机的运转过程中发挥的作用是很大的,不能够忽略它。其实这种转子的机构非常简单,就是一种筒状的结构,它的主要作用就是固定主转动轴,能够让风机进行平稳的运转。

    为了设计出高效的离心叶轮,气体在叶轮内的流动规律,寻求很好的叶轮设计方法。

    1.通过大量的统计数据和一定的理论分析,获得离心通风机各个关键截面气动和结构参数的选择规律。在一元方法使用的初期,可以简单地通过对风机各个关键截面的平均速度计算,确定离心叶轮和蜗壳的关键参数,而且一般叶片型线采用简单的单圆弧成型。

    这种方法非常粗糙,设计的风机性能需要设计人员有非常丰富的经验,有时可以获得性能不错的风机,但是,大部分情况下,设计的通风机效率低下。为了改进,研究人员对叶轮轮盖的子午面型线采用过流断面的概念进行设计。

   2.如此设计出来的离心叶轮的轮盖为两段或多段圆弧,这种方法设计的叶轮虽然比前一种一元设计方法效率略有提高,但是该方法设计的风机轮盖加工难度大,成本高,很难用于大型风机和非标风机的生产。另外一个重要方面就是改进叶片设计,对于二元叶片的改进方法主要为采用等减速方法和等扩张度方法等。

   3.还有采用给定叶轮内相对速度W沿平均流线m分布的方法。等减速方法从损失的角度考虑,气流相对速度在叶轮流道内的流动过程中以同一速率均匀变化,能减少流动损失,进而提高叶轮效率;等扩张度方法是为了避免局部地区过大的扩张角而提出的方法。给定的叶轮内相对速度W沿平均流线m的分布,是通过控制相对平均流速沿流线m的变化规律,通过简单几何关系,就可以得到叶片型线沿半径的分布。

    以上方法虽然简单,但也需要比较复杂的数值计算。


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