三元流动理论在高压离心风机设计中的应用9.docVIP

林业机械与木工设备 设计计算 林林业业机机械械与与木木工工设设备备 林业机械与木工设备 林业机械与木工设备 林业机械与木工设备 林业机械与木工设备 林业机械与木工设备 林业机械与木工设备 林业机械与木工设备 林业机械与木工设备 林业机械与木工设备 林业机械与木工设备 林业机械与木工设备 林业机械与木工设备 林业机械与木工设备 林业机械与木工设备 林业机械与木工设备 林业机械与木工设备 林业机械与木工设备 林业机械与木工设备 林业机械与木工设备 林业机械与木工设备 林业机械与木工设备 林业机械与木工设备 林业机械与木工设备 林林业业机机械械与与木木工工设设备备 三元流动理论在高压离心风机设计中的应用 王振东 （哈尔滨林业机械研究所 ，黑龙江 哈尔滨 150086） 摘 要 ：通过对一些林业机械用高压小 比转数离心风机结构特 点及其气动损失 的分析 ，提 出了改进风机 叶轮 结构 的措施 。依据三元流动理论，采用变分有 限元法对 叶轮 叶道 内的流场进行 了计算 ，从理论上分析所采取措施 的 正确性 ，并通过试验进行 了验证 。 关键词 ：离心风机 ；叶片；气动损失；三元流动 中图分类号： 文献标识码 ： 文章编号： （ ） TH112 A 1001-4462 2004 08-0021-03 离心风机作为一种通用机械 ，应用领域非常广泛 。 有 限数 目叶片 的叶轮 中流动 ，叶片又具有一定厚度 ，所 其在林业机械 中也得到 了大量应用 ，如常用 的弥雾喷 以气体在 叶轮 内流动 时必然会产生能量损失 。其损失 粉机 、风力灭火机 、气力播种机 ，及其它清扫和木材综 主要有 叶轮 叶道 内的摩擦损失、接近 叶轮 出 口处 的边 合利用设备等 。由于林业机械作业对象和对机具性能 界层分离损失和 叶轮入 口处的冲击损失。 的要求 ，在 弥雾 喷粉机 、风力灭火机 、气力播种机上所 由于叶道的宽度是随着叶片数变化的，叶片数多，气 使用 的风机均系高压小 比转数离心风机 。 体与叶轮接触面积增加，故而气体在叶轮中的分离损失减 根据一般的设计规范，这类风机叶轮宽度相对很窄， 小，但摩擦损失增大。反之分离损失增大，摩擦损失减小。 而且叶片数又较多，为获得高压，叶片均系前 向。这样，在 另外，叶片数的增加，也会使叶轮入 口处的冲击损失增加。 叶轮进 口处阻塞 比较严重，入 口冲击损失和摩擦损失较 由此可知 ，叶片数对 叶轮 的能量损失起着重要作 大，分离损失也较严重。针对这一特点，在设计上述用途 用，减少冲击损失和摩擦损失与减少分离损失是相互矛 的离心风机时，应考虑其结构特点和 内部流动特性，进行 盾 的。尤其是对高压小 比转数风机叶轮，其宽度较窄、叶 合理设计，以期得到性能满足设计要求的高效风机 。 片数较多，叶轮 的气动损失比较大，造成风机效率低 。 1.2 改进措施 1 风机 叶轮气动损失分析 由于 叶轮 内气体流动 的复杂性和测试 困难 ， 目前 1.1 气动损失分析 还 没有 建 立起 叶片数 和 三 种 气 动 损 失之 间 的数 学模 离心风机在实 际工作 中，由于气体具有黏性 ，且在 型，无法采用最优化计算方法确定叶片数 。所 以我们在 收稿 日期 ： 叶片结构上采取措施 以减少气动损失，提 出采用长 、短 2004-01-13 !!!!!!!!!!!!!!!!!