基于Fluent的多翼式离心风机性能分析_罗凯.pdf

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1、2014年第42卷第7期流体机械25文章编号:1005－0329(2014)07－0025－05基于Fluent的多翼式离心风机性能分析罗凯，罗鑫，黄闯，张学雷，王晓欣(西北工业大学，陕西西安710072)摘要:使用Fluent软件对不同工况下的多翼式离心风机进行三维数值模拟，研究风机的典型几何参数对其流噪声和风量的影响规律;采用Coupled耦合算法结合MUSCL离散格式、定常ＲANS方程组求解风机内流场;采用FW-H声学模型结合大涡模拟计算风机流噪声。结果表明:变工况计算结果与试验值吻合，风机的蜗舌半径、叶片数、叶片进口安放角对风机的风量

2、和流噪声均有一定的影响。本文的研究成果可以为多翼式离心风机的优化设计提供参考。关键词:离心风机;流噪声;几何参数中图分类号:TH432;TP391．9文献标志码:Adoi:10．3969/j．issn．1005－0329．2014．07．006PerformanceAnalysisofMulti-bladeCentrifugalFanonFluentLUOKai，LUOXin，HUANGChuang，ZHANGXue-lei，WANGXiao-xin(NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an71007

3、2，China)Abstract:The3-Dfluidinmulti-bladecentrifugalfanisnumericallysimulatedbysoftwareFluent．Theinfluenceoftypicalge-ometricparameterstofan’sflowandnoiseisstudied．TheCoupledalgorithm，theMUSCLdiscretizationschemeandthesteadyＲANSequationsareusedtosolvetheflowfieldofthefan．Th

4、ispapercombinesFW-Hacousticmodelwiththelargeeddysimula-tiontocalculatetheflownoiseofthefan．Theresultsindicatethatthenumericaldataofdiffierentoperatingconditionsareingoodagreementwiththeexperimentalresults．Thevolutetongueradius，thenumberofbladesandthebladeinletangleallhavegr

5、eatinfluenceonflowandnoiseoftheMulti-bladecentrifugalfan．Theresearchresultsofthispapercanprovideareferencetotheop-timaldesignofmulti-bladecentrifugalfan．Keywords:multi-bladecentrifugalfan;flownoise;geometricparameters［8］1前言中。游斌等采用数值计算的方法研究了风机［9］内部流场的压力分布;叶舟等采用商用软件模多翼式离心风机凭借

6、其尺寸小、压力系数高、［10］拟了风机出口处的漩涡分布;赵云波等基于流量系数大以及噪声低等独特优势，在空调、换气Fluent采用流量进口的方法对离心风机内流场进扇和抽油烟机等民用产品领域中得到了广泛应［11］;方开翔等基于Fluent6．0行了二维数值模拟［1］用。离心风机的典型几何参数包括蜗舌半径、［12］。对轴流风机进行了流场模拟和噪声评估叶轮叶片数和叶片进口安放角等，典型几何参数本文首先建立了多翼式离心风机三维模型，不仅对风机内部流场有着较大的影响，而且与其采用Fluent软件进行数值计算，通过对比试验结气动特性和噪声水平也密切相关，是

7、多翼式离心果和数值计算结果评估数值计算方法的可行性及［2～7］风机设计中需要重点优化的对象。可信度。之后采用此法研究风机蜗舌半径、叶片数值模拟具有快速、高效、低成本等诸多优数、叶片进口安放角等参数对风机内流场和噪声点，随着计算机性能的提高和商用CFD软件的日水平的影响规律，为多翼式离心风机的优化设计趋成熟，数值模拟被频繁用于风机的优化设计提供参考。收稿日期:2013－09－05修稿日期:2014－01－02基金项目:长安大学公路养护装备国家工程实验室开放项目(2013G1502048)26FLUIDMACHINEＲYVol.42，No．7，2

8、0142风机几何配置及Fluent前处理3数学模型和算法本文计算所选用的多翼式离心风机为油烟机考虑到风机运行时内部流场复杂，在数值计用小型风机。风机具体几何参数如下