对旋式轴流通风机变角度条件下特性匹配的研究

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1、论文题目：对旋式轴流通风机变角度条件下特性匹配的研究作者姓名：宋娟娟入学时间：2005年9月专业名称：流体机械及工程研究方向：高性能流体机械指导教师：张永建职称：教授论文提交日期：2008年5月论文答辩日期：2008年6月授予学位日期：STUDYOFTHEPROPERTYMATCHFORCOUNTER-ROTATINGAXIALFLOWFANFROMADIFFERENTANGLEADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTEROFPHILOS

2、OPHYfromShandongUniversityofScienceandTechnologybySongJuanjuanSupervisor:ProfessorZhangYongjianCollegeofMechanicalandElectronicEngineeringMay2008声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：日期：AFFIRMATIONIdeclarethatthisdisserta

3、tion,submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge.Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute.Signature:Date:山东科技大学硕士学位论文摘要摘要

4、对旋式通风机作为一种新型的叶轮机械，因其结构紧凑、安装使用方便、全压高等方面的优点，近年来越来越受到国内外风机企业的普遍重视。但是人们对对旋式通风机的运行原理还不够了解，尤其是对前后两级动叶之间的匹配关系了解甚少。实际运行过程中常因前后两级叶轮的叶片安装角不匹配导致出现前后两级叶轮压头不匹配和两级电机功率不匹配的问题。随着计算机技术和CFD技术的迅速发展，人们可以借助数值模拟的手段研究风机内部的复杂流动，以期解决此类问题。本文针对给定风机样机，利用CFD软件建立样机模型，对其压力场进行了模拟。在样机基础上改变某级安装角度建立新的模型进

5、行模拟。采用RNGk−ε两方程湍流模型使控制对旋式通风机内部湍流流动的方程组封闭，采用有限体积法对控制方程进行离散，采用SIMPLEC算法实现速度和压力之间的耦合。根据对数值模拟结果的分析，观察到了对旋式通风机内部的全流场流动情况，了解了不同工况下的对旋式通风机的运行性能，得到了前后两级叶轮的叶片安装角变化对风机运行特性匹配的一般规律，可为相关性能试验提供参考，同时避免试验设计的盲目性。采用数值计算方法还将大幅度降低试验的经济成本，缩短设计周期。关键词：对旋式通风机，全流场，数值模拟，特性匹配山东科技大学硕士学位论文摘要ABSTRAC

6、TAsanewstyleofimpellermachinery,contra-rotatingfanhasaseriesofgoodmeritssuchascompactconformation,convenienttoinstallandoperate,hightotalpressure,andsoon.Ithasbeenpaidmoreandmoreattentionathomeandabroadfanenterprisesinrecentyears.Butwedon'tknowwellaboutitsoperationprinc

7、iple,especiallyaboutthematchingofthetworotorblades.Inactualrunningprocess,themismatchingaboutthetwostageimpeller’spressureriseandelectricmotor’spoweremergesasaresultofthemismatchingbetweenthetwoestablishedangles.WiththedevelopmentofCFDtechnology,itispossibletocarryoutnu

8、mericalsimulationtoresearchthewholeflowfieldwiththeaidofmoderntechnology.Withthegivenprototype,thispaperusesth