高压离心风机集流器内部流动的分析

文章作者:离心风机 发布时间:2019-02-19 11:08:33 浏览次数:0

在所研究的高压离心风机模型中,当集流器参数δ=6mm、do=206mm时,离心风机具有很好的气动性能,其性能参数与原风机性能参数对比如表3所示。由表3可知:设计的离心风机在大风量设计点,离心风机的风量相比原型风机增加了1.62m3/min,全压相比原型风机增加了23.69Pa,但容积效率相比原型风机下降了1.76%;在效率极高点,离心风机的风量较原型风机增加了0.42m3/min,内效率较原型增加了1.31%。

高压离心风机

优化设计的高压离心风机与原型风机在平面1上的速度云图如图13所示。由图13可知,经过优化设计的风机在叶轮出口区域的速度增加。在靠近蜗舌的出口区域,原型风机内有较为明显的低速区,这种流体滞留现象使得风机出口的实际通流面积减小,从而影响到风机的流量。优化设计的风机出口的低速区基本消失,出口速度较原型风机更为均匀。

高压离心风机

 

图14所示为优化设计的高压离心风机和原型风机出口区域的速度矢量图。由图14可知,在离心风机出口不同截面位置处,原型风机在靠近蜗舌处有回流,而优化设计的风机在相同位置处的回流明显减少,且优化设计的风机在出口区域的速度分布较原型风机更为均匀。由于风机流量取决于出口区域的流体速度与流道截面积,因此在风机流道保持不变的情况下,优化设计的风机的流量和全压都获得了提升。

高压离心风机
高压离心风机

优化设计的高压离心风机与原型风机在平面2上的速度分布如图15所示。由图15可知:优化风机在叶轮右侧前端的速度获得了提升,减小了前端气体的湍流,增加了叶轮做功能力,从而使得风机的效率获得提升;但与此同时,由于轴向间隙的增大和出口直径的减小,风机中由蜗壳经集流器与叶轮间环状间隙泄露的流量也较原型有所增加,风机的容积效率下降。

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