锅炉离心引风机 潍坊风机 货比三家还是冠熙好

几何模型建立与网格划分

计算模型采用掘进工作面4-72-5.6A 防爆防腐蚀的离心式通风机，其主要参数：电机功率22 kW，潍坊风机，转速2 930r/min，离心排风机，流量10 122~25 736 m3/h，全压4 152~2 330Pa。其主要由进风口、集流器、叶轮和蜗壳组成。

风机集流器中添加了米字形结构与环形挡环。风机结构复杂且叶片外形不规则，生成结构化网格比较困难，非结构化网格适应能力强，在处理复杂结构时有利于网格的自适应。

风机采用四面体非结构化网格。使用ANSYS 软件中的CFD 软件进行网格划分，加米字形集流器模型网格数1 072503，网格节点数184 910；普通圆弧形模型网格数1 296 832，网格节点数223847。以离心风机在掘进工作面环境下的运行工况为依据，进行风机参数设置：流量取22 806.54 m3/h，流速取6.335 15m/s， 质量流量取7.491 3 kg/s。把Pro/E 建立的几何模型导入Fluent中并对几何模型的边界条件计算参数进行设定。其中入口类型采用速度进口，出口设为压力边界条件，本计算采用的样机是矿用式离心风机，出口静压可以近似为0，蜗壳内壁及叶轮壁面粗糙度均取0.5，集流器、叶轮、蜗壳等各流体区域结合处的公共面采用interface边界类型面，将叶片的压力面和吸力面以及叶轮前盘、后盘和转轴的内外表面一起定义为旋转壁面。环境压力为101 325Pa，取粉尘流体密度ρ=1.225 kg/m3。计算时采用SIMPLE 压力速度耦合方法进行。

将风机模型导入ICEM进行网格划分，网格划分过程中对离心风机关键部位要进行加密处理，如叶轮、集流器、蜗舌、进气箱的转角处等。对风机的进口与出口适当延长，以保证计算的稳定性。考虑到离心风机结构的复杂且不规则性，离心鼓风机，本文采用非结构四面体网格进行划分，其中无进气箱的离心风机网格数量约370万，网格质量为0.3以上；带进气箱的离心风机网格数量为380万，网格质量为0.3以上。

风机采用标准k-?模型，壁面函数为Scalable，数值计算方法为高阶求解格式，求解格式为一阶格式。由于通风机转速低，马赫数小，可认为气流为不可压缩定常流动。进口给定质量流量，出口给定静压，壁面条件为无滑移边界，转速为1480r/min，锅炉离心引风机，并将流动区域分为静止域与旋转域，两者通过Interface连接，连接模型为普通连接，坐标变换为转子算法，网格连接方式为GGI。本文所研究的某离心风机叶轮有均布的16个前向的大小叶片，其内部流场较为复杂，为了揭示风机内的流场特性，对风机进行全三维数值模拟。先单独分析了进气箱内部流场特性，对进气箱与风机进行一体化分析，研究进气箱对离心风机性能的影响。

针对风机有无进气箱两种结构形式，建立了两种计算模型，利用CFX软件对两种模型进行数值模拟，研究其内部三维流场特性，基于数值模拟结果分析了进气箱对离心风机的性能影响。数值模拟结果表明：加进气箱后，离心风机的全开流量与压力有所降低，缩短了有效工作区域；在风机内部叶轮进口处产生涡旋现象，堵塞了叶轮流道，使风机的效率和压力降低。数值模拟结果与实验测试值对比是比较吻合。进气箱是离心风机重要的组成部分，主要应用于大型离心风机与双吸离心风机。进气箱在其出口处气体发生近90°转弯，内部流场十分复杂，并造成很大的流动损失。其出口速度的不均匀性对风机性能影响明显，有必要对其特性进行研究。A.G.Sheard通过研究加进气箱的通风机，在风机叶轮进口加导流板控制叶轮进口的非均匀气流，结果表明在叶轮进口加导流板能够提高风机的全压，并得出了叶片根部断裂的原因。使用三维粒子动态分析仪（3D-PDA）对大型风机进气箱内部三维气体流场进行测量，揭示了其内部流动的基本特征，为了解进气箱流场结构和流动机理提供了依据。

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