離心風(fēng)機(jī)的創(chuàng)新點(diǎn)和難點(diǎn)在于以高效、高壓、節(jié)能為風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)目標(biāo)，要求產(chǎn)品性能達(dá)到或接近高壓、高效技術(shù)水平的先進(jìn)水平。但風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)是互補(bǔ)的、矛盾的。工作壓力的增加也會(huì)導(dǎo)致電耗和噪聲水平的提高，這是風(fēng)機(jī)常見的技術(shù)問題。如何使風(fēng)機(jī)的工作參數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求，提高風(fēng)機(jī)的整體性能，不僅關(guān)系到單個(gè)零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，而且關(guān)系到材料、制造、加工工藝和裝配精度的優(yōu)化。因此，這是一個(gè)對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行整體優(yōu)化的系統(tǒng)工程，是離心風(fēng)機(jī)較大的技術(shù)難點(diǎn)。

另外，離心風(fēng)機(jī)的創(chuàng)新點(diǎn)如下：

（1）通過對(duì)斜槽離心風(fēng)機(jī)樣機(jī)的數(shù)值計(jì)算和內(nèi)部流動(dòng)特性分析，對(duì)樣機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，并提出了各種改進(jìn)方案。通過延長(zhǎng)斜槽風(fēng)機(jī)的短葉片，降低了風(fēng)機(jī)所需的扭矩，提高了風(fēng)機(jī)的效率；通過向外延伸風(fēng)機(jī)的長(zhǎng)葉片和短葉片，提高了風(fēng)機(jī)的效率。大型風(fēng)機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)半徑可以增加風(fēng)機(jī)的總壓力，但效率基本不變。減小樣機(jī)葉輪與蝸殼舌之間的間隙，不僅可以提高風(fēng)機(jī)的總壓，而且可以提高風(fēng)機(jī)效率2.1%。為XQ斜槽風(fēng)機(jī)的進(jìn)一步改進(jìn)和完善提供了良好的參考。

（2）取消原離心風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。根據(jù)葉輪流道橫截面積逐漸變化的原理，建立了風(fēng)機(jī)葉片型線成形的數(shù)學(xué)模型，并根據(jù)該數(shù)學(xué)模型完成了風(fēng)機(jī)葉片型線的設(shè)計(jì)。葉片的“雙圓弧”設(shè)計(jì)被原來復(fù)雜的“多圓弧”設(shè)計(jì)思想所取代，從而改善了原模型低壓低效的缺點(diǎn)。

（3）放棄傳統(tǒng)的以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)方法，以數(shù)值計(jì)算方法為主要研究手段，改進(jìn)離心風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)，降低風(fēng)機(jī)的開發(fā)成本和周期，加快離心風(fēng)機(jī)產(chǎn)品的更新?lián)Q代。

離心風(fēng)機(jī)原型機(jī)的短葉片是在長(zhǎng)葉片的基礎(chǔ)上在直徑為320mm的圓弧方位截?cái)啵纳朴?jì)劃一的短葉片長(zhǎng)度進(jìn)行了多種長(zhǎng)度的挑選，并經(jīng)過數(shù)值計(jì)算得到醉優(yōu)的短葉片長(zhǎng)度是在長(zhǎng)葉片的基礎(chǔ)上在直徑為259mm的圓弧方位打斷。改善完成后按照離心風(fēng)機(jī)原型機(jī)的數(shù)值計(jì)算方法，對(duì)改善后的風(fēng)機(jī)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，能夠看出通過向內(nèi)延伸斜槽式離心風(fēng)機(jī)的短葉片，將風(fēng)機(jī)的所需扭矩由4.53N.m降低為4.33N.m，使風(fēng)機(jī)的功率進(jìn)步了2.3%。能夠看出在延伸短葉片后，改善計(jì)劃一的風(fēng)機(jī)短葉片吸力面的兩個(gè)旋渦消失，葉片鄰近的別離區(qū)顯著的減小，但改善計(jì)劃一的長(zhǎng)葉片吸力面依然存在較大的別離區(qū)，因此風(fēng)機(jī)的全體功率進(jìn)步并不太顯著。

增大離心風(fēng)機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)直徑改善計(jì)劃一使斜槽式離心風(fēng)機(jī)的功率進(jìn)步2.3%，但風(fēng)機(jī)的全壓值根本堅(jiān)持不變，這樣的改善計(jì)劃并不能滿足對(duì)風(fēng)機(jī)全壓值5000Pa的要求。因此本文依據(jù)風(fēng)機(jī)規(guī)劃的相似原理，即在風(fēng)機(jī)滿足類似條件的情況下，風(fēng)機(jī)的全壓值與風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的平方和全壓的平方呈正比，依據(jù)風(fēng)機(jī)的類似規(guī)劃原理，在滿足類似規(guī)劃條件下，相應(yīng)的增大風(fēng)機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)直徑，能夠有用的進(jìn)步風(fēng)機(jī)的全壓值。

離心風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)原理是根據(jù)單調(diào)加速度原理確定圓形和圓錐形集熱器的收縮率。為了減少集熱器內(nèi)空氣的流動(dòng)損失，集熱器的等效收縮角應(yīng)為40~60。（離心風(fēng)機(jī)集熱器喉部，即圖4.8所示的B點(diǎn)，不宜過快，即其直徑不宜過小，否則集熱器減速段擴(kuò)散角過大。離心風(fēng)機(jī)錐形收割機(jī)擴(kuò)散段的減速規(guī)律應(yīng)與葉輪進(jìn)口氣流的減速規(guī)律基本一致。此外，減速段的外形應(yīng)與靠近葉輪入口的前葉輪的外形相匹配。穩(wěn)態(tài)（穩(wěn)態(tài)）通常是指計(jì)算域中任何物理量的分布不隨時(shí)間變化。

離心風(fēng)機(jī)瞬態(tài)問題是指物理量在計(jì)算域中的分布隨時(shí)間變化的問題。實(shí)際中沒有穩(wěn)定性，但對(duì)于某些工程問題，可采用穩(wěn)態(tài)近似計(jì)算。在近似穩(wěn)態(tài)計(jì)算中，通常忽略瞬態(tài)波動(dòng)或在計(jì)算模型中引入全局時(shí)間平均值以消除瞬態(tài)效應(yīng)。穩(wěn)態(tài)計(jì)算簡(jiǎn)化了計(jì)算模型，但在實(shí)際工程計(jì)算中，穩(wěn)態(tài)計(jì)算模型在特定場(chǎng)合的應(yīng)用，可以減少對(duì)計(jì)算資源的需求，方便計(jì)算值的后處理?？紤]時(shí)間效應(yīng)，離心風(fēng)機(jī)瞬態(tài)計(jì)算模型可以在計(jì)算域內(nèi)求解物理量隨時(shí)間的變化。在某些問題中，必須采用瞬態(tài)數(shù)值計(jì)算，如氣動(dòng)問題中的渦脫落計(jì)算、旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的靜動(dòng)態(tài)干擾、失速和喘振、多相流問題中的自由面和氣泡動(dòng)力學(xué)、網(wǎng)格問題、瞬態(tài)傳熱問題等。