鼓風(fēng)機(jī)葉輪由若干結(jié)構(gòu)參數(shù)組成，這些參數(shù)對(duì)離心風(fēng)機(jī)的性能有著重要的影響。相似原理在風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用，極大地促進(jìn)了風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)和改進(jìn)。在風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)中，根據(jù)相似原理，可以選擇現(xiàn)有的高效風(fēng)機(jī)或經(jīng)過試驗(yàn)的機(jī)型進(jìn)行相似設(shè)計(jì)，以保證風(fēng)機(jī)達(dá)到預(yù)期效果。在沒有合適、高效的風(fēng)機(jī)或模型的情況下，可以根據(jù)鼓風(fēng)機(jī)相似原理制作模型，然后將模型試驗(yàn)的結(jié)果轉(zhuǎn)換為機(jī)器的實(shí)際結(jié)果，完成風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)。然而，相似原理的應(yīng)用必須嚴(yán)格滿足幾何相似、運(yùn)動(dòng)相似和動(dòng)態(tài)相似等相似條件?？梢钥闯?，在相同的條件下，通過風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速與葉輪出口直徑的比值，可以得到風(fēng)機(jī)流量、靜壓、總壓和內(nèi)功率的比例關(guān)系。然而，當(dāng)只改變?nèi)~輪結(jié)構(gòu)參數(shù)時(shí)，改進(jìn)后的風(fēng)機(jī)與原型風(fēng)機(jī)的相似性將不能得到滿足。8dQ流量工況下，長(zhǎng)葉片的吸力面存在較大的別離區(qū)，而且在短葉片的吸力面構(gòu)成兩個(gè)旋渦區(qū)，其中葉片出口處的旋渦由于相鄰葉道的葉片壓力面的高壓區(qū)向葉片吸力面回流而構(gòu)成。因此，本文通過改變鼓風(fēng)機(jī)葉輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)和數(shù)值計(jì)算方法，對(duì)改進(jìn)后的風(fēng)機(jī)性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)和分析。離心風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜑?900轉(zhuǎn)/分斜槽離心風(fēng)機(jī)，傳動(dòng)方式為A型傳動(dòng)。斜槽離心風(fēng)機(jī)主要由葉輪、蝸殼和集熱器組成。葉輪由前、后、葉片三部分組成。前盤為錐形弧。葉輪直徑480mm，葉片數(shù)20片。短刃10片，長(zhǎng)刃10片，分布均勻。短葉片為截短半徑的前葉片，其余部分與長(zhǎng)葉片結(jié)構(gòu)相同，所有葉片出口安裝角度為140度。葉輪圖如圖3.1所示。蝸殼為矩形截面，寬度為69mm。

某車間鼓風(fēng)機(jī)至2016年止已運(yùn)行近8 年，振動(dòng)一直偏大，已困擾生產(chǎn)多年。即使是更新了葉輪總成，并在聯(lián)軸器對(duì)中性符合允差的情況下，運(yùn)行時(shí)前后兩軸承位殼振實(shí)測(cè)振動(dòng)速度有效值分別達(dá)到了3.0 mm/s 和3.6 mm/s 左右，這是屬于“可容忍”的范圍，但不宜長(zhǎng)期運(yùn)行工作。然而，當(dāng)只改變?nèi)~輪結(jié)構(gòu)參數(shù)時(shí)，改進(jìn)后的風(fēng)機(jī)與原型風(fēng)機(jī)的相似性將不能得到滿足。經(jīng)我設(shè)備人員分析，認(rèn)為振動(dòng)大的原因有：一是混凝土基礎(chǔ)過于單薄，重量不足，且運(yùn)行時(shí)基礎(chǔ)周圍地板有明顯的顫動(dòng)；二是預(yù)埋地腳螺栓有松動(dòng)跡象。經(jīng)上級(jí)研究，決定趁當(dāng)年大修時(shí)間充足的機(jī)會(huì)，對(duì)上述存在問題整改，破除舊基礎(chǔ)后，按本文前述處理措施重新設(shè)計(jì)、施工新的混凝土基礎(chǔ)和預(yù)埋地腳螺栓。

開機(jī)正常生產(chǎn)后，該鼓風(fēng)機(jī)軸承位殼振實(shí)測(cè)振動(dòng)速度有效值分別降到了0.45 mm/s 和0.52 mm/s，屬“良好”級(jí)別。安裝精度不達(dá)標(biāo)及其檢查處理措施安裝精度主要是指風(fēng)機(jī)軸與驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸的同心度，即對(duì)中性。離心式風(fēng)機(jī)聯(lián)軸器的同心度要求很高。風(fēng)機(jī)葉輪參數(shù)選擇葉輪是風(fēng)機(jī)的主要部件，葉片是將能量傳遞給流體的部件。如果聯(lián)軸器沒有找正，或是找正達(dá)不到要求，引起鼓風(fēng)機(jī)振動(dòng)將不可避免。應(yīng)注意的是，即使原來同心度已經(jīng)符合要求了，但是風(fēng)機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后，由于各種原因，同心度會(huì)也會(huì)發(fā)生變化，所以應(yīng)注意定期檢查同心度，如發(fā)現(xiàn)同心度超過允許偏差了，要立即重新找正。因此，當(dāng)風(fēng)機(jī)發(fā)生異常的振動(dòng)故障時(shí)，檢查聯(lián)軸器的對(duì)中情況是必不可少的。

以鼓風(fēng)機(jī)蝸殼與葉輪出口在半徑方向上的間距隨方位角線性遞增來優(yōu)化蝸殼型線，并用試驗(yàn)證明了良好的蝸殼型線不僅能提高風(fēng)機(jī)效率及全壓，還能改變流量-壓力曲線的變化趨勢(shì)；BEENA等[11]通過應(yīng)用層次分析法（AHP），對(duì)蝸殼的重要幾何參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)先排序，闡明了各參數(shù)對(duì)離心風(fēng)機(jī)性能的影響;鼓風(fēng)機(jī)采用3種不同流量的五孔探頭，測(cè)量了風(fēng)機(jī)蝸殼內(nèi)流體的三維流動(dòng)，得出傳統(tǒng)一維蝸殼型線設(shè)計(jì)方法忽略了風(fēng)機(jī)內(nèi)部嚴(yán)重的泄漏情況，應(yīng)根據(jù)流體實(shí)際流動(dòng)進(jìn)行修正的結(jié)論。在遠(yuǎn)場(chǎng)噪聲計(jì)算中，隨著受流點(diǎn)到葉輪中心距離的增加，風(fēng)機(jī)噪聲值呈下降趨勢(shì)。本文在傳統(tǒng)蝸殼型線設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)上，以某抽油煙機(jī)用多翼離心風(fēng)機(jī)為研究對(duì)象，

鼓風(fēng)機(jī)采用動(dòng)量矩修正方法對(duì)其進(jìn)行性能優(yōu)化。并考慮粘性應(yīng)力的作用對(duì)原有k-ε計(jì)算模型進(jìn)行修正，以期提高數(shù)值計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確度，為CFD數(shù)值模擬預(yù)測(cè)風(fēng)機(jī)性能的可靠性提供參考。這些方法往往需要復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算和重復(fù)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，建模周期長(zhǎng)，成本高，存在風(fēng)機(jī)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)使用不足，造成信息資源浪費(fèi)等問題。多翼離心風(fēng)機(jī)由進(jìn)口集流器、葉輪及蝸殼組成，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。其設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速n=1200r/min，設(shè)計(jì)流量Qv=0.15m3/s，主要尺寸參數(shù)為：鼓風(fēng)機(jī)蝸殼寬度b1152mm，葉輪內(nèi)徑1D210mm,葉輪外徑2D246mm，葉片進(jìn)口安裝角178A，葉片出口安裝角2160A，葉片圓弧半徑r14mm，葉片數(shù)z60。為了提供更好的來流條件，給定較為準(zhǔn)確的邊界條件，本研究在利用Solidworks軟件對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行三維建模時(shí)，分別將進(jìn)風(fēng)區(qū)域和出風(fēng)區(qū)域進(jìn)行延長(zhǎng)處理，以保證進(jìn)出口氣體的流動(dòng)充分發(fā)展。另外，為了方便模型的建立，在盡量減小數(shù)值模擬誤差的前提下對(duì)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定程度的簡(jiǎn)化，