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蝸殼優(yōu)化對風機金屬葉輪穩(wěn)定運行的影響

蝸殼是離心風機金屬葉輪的重要組成部分。它可以通過導流與擴大壓力來提高離心風機的效率。蝸殼入口氣流由于受到蝸殼流動不對稱的影響，導致分布不均的現(xiàn)象發(fā)生。這種分布不均勻的現(xiàn)象會直接堵塞葉輪出口，從而使葉輪發(fā)生周期性的加速或減速，進而降低離心風機的工作效率，縮小了風機工作的范圍，影響了金屬葉輪的平穩(wěn)運行。因此在蝸殼的優(yōu)化設(shè)計過程中必須將蝸殼寬度對流場的影響考慮在內(nèi)，合理設(shè)計外殼的寬度，降低對流場的影響。從而保證金屬葉輪的平穩(wěn)運行。

電機優(yōu)化對風機金屬葉輪穩(wěn)定運行的影響吸油煙機、空調(diào)系統(tǒng)等設(shè)備空間較小，為了節(jié)省空間，一般會使用內(nèi)藏電動機設(shè)備。內(nèi)藏電動機的長度、頭部傾角等在一定程度上影響著風機性能和噪音。對內(nèi)藏電動機的形狀設(shè)計不當會增加金屬葉輪內(nèi)部的流動損失，從而導致噪聲增大，離心風機性能降低。電動機的軸向長度和氣流的排擠率呈正相關(guān)的關(guān)系。葉輪進口處的流道變窄會使前盤處脫流區(qū)域變大，從而導致金屬葉輪內(nèi)部損失增加。因此，在設(shè)計電機形狀時，應充分考慮電機形狀對葉輪內(nèi)部流動的影響，從而提高金屬葉輪的穩(wěn)定性，確保離心風機的性能。

葉片形狀優(yōu)化對風機金屬葉輪穩(wěn)定運行的影響

葉片的結(jié)構(gòu)優(yōu)化對離心風機金屬葉輪平穩(wěn)運行有著重要的影響。目前很多學者研究了葉片出口安裝角的結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及葉片高度的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，但是對于葉片形狀的結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究得較少。氣流在葉片的不同區(qū)域的流動有很大的不同。在葉輪前盤，氣流的流動方式主要是軸向流動。在葉輪的中后盤，氣流的流動方式主要是徑向流動。通過這種方式，達到葉輪前盤向中后盤送風，使葉輪中后盤出風的目的。由此可見，通過對葉片形狀進行優(yōu)化設(shè)計，可以在一定程度上增加葉片的送風量以及有效通道的寬度，使得離心風機的效率得到提高，從而保證金屬葉輪的平穩(wěn)運行。

風機具有體積小、壓力系數(shù)高等一系列優(yōu)點，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各個領(lǐng)域都得到廣泛應用，是人們生產(chǎn)生活中必不可少的一種機器設(shè)備。離心風機主要由集流器、蝸殼、電機以及葉片四個部件組成。各部件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化對離心風機金屬葉輪穩(wěn)定運行起著重要的作用。隨著科學技術(shù)的發(fā)展以及生活水平的提高，對風機進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化越來越受到人們的關(guān)注。因此本文通過對集流器優(yōu)化、蝸殼優(yōu)化、電機優(yōu)化以及葉片形狀進行優(yōu)化，來觀察結(jié)構(gòu)優(yōu)化之后的離心風機對金屬葉輪穩(wěn)定運行的影響，以促進離心風機的生產(chǎn)工作朝著更完善、更健康的方向發(fā)展。

風機進氣箱出口處（葉輪進口處）水平橫向截面速度的矢量圖及云圖，從圖中可以看出，雖然其出口幾何結(jié)構(gòu)是對稱的，然而在出口處其流速為不均勻分布，靠進氣方向處流速較高，被進氣方向速度較低，氣流經(jīng)彎頭轉(zhuǎn)彎后，流速分布比較紊亂，從而使得進入風機葉輪的流速不均勻，與文獻的研究結(jié)果一致，這是導致離心風機效率低的原因之一。

進氣箱內(nèi)的流動損失

進氣箱的流動損失可以通過數(shù)值模擬計算分析，為理論研究提供參考，其大小為進氣箱出口截面的動壓乘以損失系數(shù)。由于進氣箱出口速度大致與葉輪的進口速度一樣。

進氣箱對離心風機性能的影響可知在進氣箱出口與風機葉輪進口處存在渦旋現(xiàn)象，研究中發(fā)現(xiàn)該渦旋與流量大小有關(guān)，在大流量區(qū)渦旋不明顯，且位于進氣箱側(cè)的葉輪葉套的進口處，隨著流量的減小，渦旋形狀更加的明顯，并向進氣箱出口方向B側(cè)偏移?？梢钥闯?，原始風機葉輪流道內(nèi)靠近出口處形成渦旋，主要原因是葉片出口附近存在較為嚴重的邊界層分離現(xiàn)象。風機葉片表面存在附面層，隨著葉輪旋轉(zhuǎn)，吸力面和壓力面附面層的結(jié)構(gòu)和形態(tài)是不同的。