介紹離心風機氣動設計時如何確定設計流量

2021-08-23 09:42:44

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離心風機氣動設計時，一般均按用戶提出設計工況的參數如流量、全壓、葉輪直徑、轉速和工作溫度等進行設計，并設法使設計工況效率更高。收集多個不同比轉速風機的性能實測數據和變工況性能預估，發現很多這樣設計的樣機性能，理想工況點偏離氣動設計的設計流量，其偏離方向和大小與比轉速有關。

小比轉速風機的理想工況流量大于原設計工況；中比轉速風機的理想工況與原設計工況接近，大比轉速風機的理想工況流量小于原設計工況，而且這種偏離大小，直接和比轉速離中等比轉速的差別有關，差別越大，偏離越大。

離心風機氣動設計的核心內容是設計葉輪，根據用戶提出的設計流量和全壓的要求，選擇一些經驗的結構參數如進口加速系數、進口角及葉輪進出口寬度比等進行設計。注意：這種設計方法中如果采用用戶的設計流量和全壓后，葉片出口角和葉輪進口直徑基本上確定了，其它結構參數選擇對它的影響是較小的，特別是出口角，幾乎沒有什么影響。

傳統的氣動設計是采用二維、理想、均勻流假定及進口速度三角形無預旋假定，并采用一些憑經驗選定的系數，這樣得到的全壓性能是無法保證的，也無法預估設計工況效率和變工況性能。在現代離心風機氣動設計中，不斷進行結構參數變化的氣動設計，應用整機三維粘性流動數值模擬技術進行性能預估和優化，直至預估的設計工況性能達到用戶要求，而且也可預估其變工況性能。

但要注意的是，在所有氣動設計中，由于設計流量和全壓都是按用戶要求不變的，所以結構參數優化時，葉輪進口直徑變化較小，葉片出口角幾乎沒有變化，而這個參數又是對風機性能影響很重要的參數，因而這種現代設計方法只能保證用戶要求的設計流量有很好的預估效率和全壓，卻不能保證它是整個變工況中有理想的效率，因而它的變工況的性能也改變了。

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