渦鼓風(fēng)機內(nèi)部的三居流場進行模擬，探討了幾種鼓風(fēng)機幾何參數(shù)對其性能的影響1前言Blower）環(huán)形鼓風(fēng)機（RingBlower），是專門用于送、抽氣體的壓裝置，因其結(jié)構(gòu)簡單、體積小重量輕噪聲低、氣源純凈、耗能少、價格便宜和維修量小等特點，在國內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用，特別是在要求中等壓力、供氣量為30~2000m3/h的使用場合，采用旋渦鼓風(fēng)機是十分經(jīng)濟的隨著石油化工、輕工、能源環(huán)保及食品等行業(yè)的迅速發(fā)展，它有著越來越廣泛的發(fā)展前途旋渦鼓風(fēng)機其通流部分形狀復(fù)雜，氣流呈空間的三元紊流特性旋渦鼓風(fēng)機內(nèi)的氣流具有明顯的分離、旋渦等現(xiàn)象，以前很難用詳細的理論進行分析，因此有關(guān)旋渦鼓風(fēng)機的很少?，F(xiàn)有的設(shè)計方法也主要是依據(jù)試驗結(jié)果得到一些經(jīng)驗公式近幾年，隨著計算機軟件和硬件的迅速發(fā)展，計算流體動力學(xué)（CFD）成為一門新興的交叉學(xué)科并得到了廣泛應(yīng)用。人們己經(jīng)認識到，充分利用CFD和數(shù)值仿真等最新技術(shù)成果，是我國葉輪機械縮短與國際先進水平差距的有效途徑本文結(jié)合新產(chǎn)品開發(fā)，應(yīng)用CFD技術(shù)對旋渦鼓風(fēng)機內(nèi)部的三維流場進行模擬，探討了各種參數(shù)對其性能的影響，并研究了這些影響因素的作用機理。以我們開發(fā)的某旋渦壓縮機（亦為旋渦鼓風(fēng)機）為例，對其葉片形狀葉片數(shù)量以及進出口管道等進行內(nèi)部流場模擬，計算結(jié)果給出了該機的內(nèi)部流動特性，為減少內(nèi)部渦流和氣流的分離提供了可視化的分析手段2旋渦鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)及數(shù)值模擬前處理該旋渦鼓風(fēng)機新產(chǎn)品的參數(shù)如下：進口壓力=150000Pa，流量大于工質(zhì)是氫氣H2該旋渦鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)示于根據(jù)數(shù)值模擬的需要，將計算域進行了處理為流場區(qū)域劃分示意圖，這里將整個旋渦鼓風(fēng)機流道分為五個部分：靜止殼體外部區(qū)1，靜止流道或殼體內(nèi)2，葉輪內(nèi)3，間隙4（圖中粗實線部分），葉輪外部區(qū)5這五部分流場中，只有區(qū)域3定義為動區(qū)域，其余都為靜止區(qū)域。

　　各區(qū)域單獨生成合適的網(wǎng)格，其中區(qū)域2和3，以及區(qū)域4和3之間采用滑移網(wǎng)格，動靜中間截面的相對位置布情況，在相同半徑上，靠外圓部分的壓力比內(nèi)圓部分的高，從進口開始沿逆時針方向壓力逐漸加，這表明旋渦鼓風(fēng)機的壓力產(chǎn)生的原理分別表示了截面15的速度矢量，可以清楚地看到當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時，葉輪葉片中間的空氣受到了離心力的作用，朝著葉輪的邊緣運動，在那里空氣再次進入泵體的環(huán)形空腔湘當(dāng)于離心風(fēng)機的蝸殼），然后空氣又返回葉輪（相當(dāng)于下一級離心風(fēng)機葉輪），再從葉片的起點以同樣的方式進行循環(huán)。由于空氣被多次循環(huán)加壓，相當(dāng)于在多級壓縮下，空氣以極高的能量離開鼓風(fēng)機以供使用，它所產(chǎn)生的壓力可以是同直徑離心風(fēng)機的12~中，葉道截面1的內(nèi)徑處（圖中下面部分）流體從左邊靜止流道流到右邊的葉輪流道，外徑處（圖中上面部分）流體從右邊的葉輪流道流到左邊靜止流道，這樣形成一個旋渦，旋渦的中心偏向葉輪流道的外徑側(cè)。這為葉片的設(shè)PublishingHouse.Allrightsreserved，http://www.cnki流場區(qū)域劃分部分之間間隙很小，只有葉輪直徑的1A000滑移網(wǎng)格模型是模擬多網(wǎng)格的流場中最正確的方法，盡管其計算量是最大的，但是目前的PC計算機是可以承擔(dān)的所以說采用滑移網(wǎng)格是比較現(xiàn)實的，也是合理的在這里網(wǎng)格的劃分采用非結(jié)構(gòu)化，其中計算間隙區(qū)域4的網(wǎng)格單元數(shù)為603660個，動區(qū)域3的網(wǎng)格為261957個，靜區(qū)域2的網(wǎng)格為284676個，外流場區(qū)1 5的網(wǎng)格分別為145656和136532個3內(nèi)部流動顯示及分析數(shù)值計算結(jié)果由的截面全壓等值線圖和的速度矢量圖表示，由這些圖能夠明顯地看出葉輪內(nèi)部流動以及各截面的流動情況是的左視圖，表示了流動中間截面的相對位置，流體從垂直圖面的進口管進入，依次通過截面1 23456，最后從有傾斜度的出口管流出。表示了葉輪內(nèi)壓力分截面5速度矢量計提供了可視的數(shù)據(jù)，也為下面葉片形狀影響流體流動的機理提供了說明。其他截面與截面1類似，如的葉道截面5（內(nèi)徑邊在圖中上面部分）4葉輪及出口管結(jié)構(gòu)參數(shù)對性能的影響4.1葉片數(shù)z的影響表示了葉片數(shù)z的影響因為該旋渦鼓風(fēng)機葉輪直徑較小，考慮到機械加工的問題，只研究了葉片數(shù)為18和24這兩種方案從的壓力、效率曲線來看，葉片數(shù)對效率的影響比較小，而對壓力影響比較大，尤其是在小流量部分更為明顯從流量0~0.7m3/min范圍來看，18個葉片優(yōu)于24個葉片。這一結(jié)果比文葉片數(shù)對性能的影響的次數(shù)）決定的。Z值小時，葉片對氣流的引導(dǎo)作用較小，且葉片與氣體進行能量交換的機會較少，壓力系數(shù)j不高；而當(dāng)z加到一定值后，葉片的阻塞作用強，葉片沿程損失加，于是壓力系數(shù)j和效率Z都下降4.2葉片形狀的影響葉片形狀是旋渦鼓風(fēng)機的重要結(jié)構(gòu)參數(shù)表示了三種葉片：直葉片、前彎葉片和三維葉片。常用的直葉片和前彎葉片不是三維葉片，在軸面A-A截面的形狀是由直線組成；而三維葉片在軸面A-A截面的形狀是由曲線組成不同葉片形狀獻