研究结果表明，离心式风机叶片结构复杂，不仅使风机难以加工，而且增加了风机内部的流动损失，降低了风机的效率。为了提高离心式风机的总压和效率，对斜槽离心风机进行了改进和设计。采用数值计算方法对斜槽离心风机的内部流动进行了分析，并根据内部流动规律进行了相应的改进和设计工作。通过查阅大量的离心风机优化设计文献，深入了解风机不同结构参数对风机内部流动特性的影响，并采用数值计算方法建立风机三维模型，划分网格，离心式风机采用N-S方程，结合W。利用SSTK-U湍流模型，模拟了斜通道风机的原型。通过对样机计算结果与原始测量数据的比较，详细分析了SSTK-U湍流模型的精度，为离心风机数值计算选择湍流模型提供了良好的参考。通过观察风机不同截面的等值线和流线图，分析了风机的内部流动特性，为离心风机的改进提供了思路。在斜槽离心风机样机的基础上，提出了三种改进方案：向内延长风机短叶片可减少短叶片吸力面分离，提高风机效率2.3%；增大风机叶轮旋转直径可提高总压。风机的压力值，效率基本不变，增大蜗壳舌与风机叶轮之间的间隙，离心式风机型号，可使风机总压值提高到4711pa，日照离心式风机，效率提高2.1%。

离心式风机的设计方法，对所设计风机的稳态计算结果进行了分析。在离心风机设计完成后，根据具体设计参数建立了离心风机的三维模型。第三章采用样机的数值计算方法，对设计工况下的风机进行了计算。原型风机和斜槽风机的比转速分别为13.89和11.08。根据不同的比转速，可对风机进行分类。可以看出，所设计的风机和原型风机属于不同的系列，但在全压、效率等方面都有所提高。可以证明第四节风机的设计方法是正确合理的。通过对设计离心式风机的数值计算参数与风机初始设计值的比较，可以看出设计风机的总压值高于设计目标，效率为68%，离心式风机价格，效率比原型风机高19.9%，总压值由4626提高到4626。PA至5257PA，防爆离心式风机，均满足合作单位的性能要求。

可以看出，离心式风机样机长、短叶片的吸力面不仅产生分离现象，而且产生两个涡，设计工况下设计风机长、短叶片的吸力面存在一些分离现象，但没有明显的分离现象。产生了漩涡。通过比较两种方法的流线图可以看出，所设计的风机的整体流动性能得到了很大的提高，设计的离心式风机的效率得到了很大的提高。

设计风机的瞬态计算

为了后期计算风机内部的气动噪声，本文对离心风机内部流场采用瞬态的计算方法进行了数值计算。下面详细介绍风机的瞬态计算过程。

离心式风机瞬态计算收敛性判断

瞬态计算过程中，每一个时间步内相当于计算一个稳态过程。因此在每一个时间步内都需要保证计算达到收敛。瞬态计算过程中存在内迭代的概念，内迭代与稳态求解的的迭代具有相同的原理。内迭代次数可以在模型树节点Run Calculation面板通过参数Max Iteration/Time Step来设置。

计算了离心式风机叶轮进口直径与叶轮出口外径之比，即3258.0/20dd=从步开始，设计风机的比转速为15.5998。可以看出，所设计的风机是一种低比转速风机。得到了不同比转速下风机进出口外缘直径的比值范围。结果表明，所设计的风机满足风机的设计要求，可以继续后续的设计工作。入口攻角是指入口角与叶片相对速度和圆周切线之间的差。它与圆周切线的夹角等于叶片入口角1aβ，因此攻角为零。当离心式风机流量小于设计流量时，经向速度mc1减小，入口相对速度与圆周切线方向的夹角小于叶片进口角1aβ，迎角为正。当流量大于设计流量时，子午线速度mc1增大，入口速度与圆周切线的夹角大于叶片入口角度1aβ，离心式风机迎角为负。前叶轮1Aβ值一般在40~60之间。由于适当增大了前风机的迎角和安装角，可以减小风机叶片通道的流量损失。因此，当迎角为6.04时，1aβ值为45。

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