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ag旗舰厅app下载高速离心风机变工况模拟及轴向力

2020-07-06 09:21
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  高速离心风机变工况模拟及轴向力预测研究_能源/化工_工程科技_专业资料。第 1 4卷 第 5期 2 0 1 5年 1 0月 热 科 学 与 技 术 J o u r na l o f Th e r ma l S c i e n c e a

  第 1 4卷 第 5期 2 0 1 5年 1 0月 热 科 学 与 技 术 J o u r na l o f Th e r ma l S c i e n c e a nd Te c hn o l o g y VoI . 1 4 No . 5 Oc t .Z 0 1 5 文章编号 : 1 6 7 1 — 8 0 9 7 ( 2 0 1 5 ) 0 5 — 0 3 9 8 — 0 6 D OI : 1 0 . 1 3 7 3 8 / j . i s s n . 1 6 7 1 — 8 0 9 7 . 2 0 1 5 . 0 5 . 0 1 0 高速 离心风 机 变 工 况 模 拟及 轴 向力预 测研 究 冀 文 慧, 赵 宝 德 , 孙 琦 (1 . 大 连 中意 透 平 科 技 有 限公 司 , 辽 宁 大连 1 1 6 0 2 4 ; 2 . 沈 阳鼓 风 机 集 团股 份 有 限公 司 ,辽 - 7 沈阳 1 1 0 8 6 9 ; 3 . 大连 理 : 2 - 大 学 能 源 与 动 力 学 院 ,辽 - 7 大连 1 1 6 0 2 4) 摘要 : 利用C F D模拟软件 A N S Y S - C F X , 对某单机高速离心风机进行了设计转速下的变工况数值模拟, 选用 s s t 湍 流 模 型 进 行 多 工况 计 算 , 得 到 了较 为 详 细 的 离 心 风 机 内流 场 数据 。对 传 统 经验 公 式 法 及 纯 C F D 积 分 方 法 计 算 的风 机 轴 向力 进 行 了比 较分 析 。计 算 结果 表 明 风 机 在 变 工况 运 行 过 程 中 的 轴 向 力 变 化 较 大 。准 确 预 测 轴 向力 对 高 速 风 机 的 稳 定运 行及 推 力 轴 承 选 择 具 有 重 要 意 义 , 为今 后 高 速 离心 风 机 产 品结 构 设 计 和 轴 向 力 预 测 研 究提 供 一 定 的 参 考 和 指 导 。 关键 词 :高速 离心风机 ; 变 工况 ; C F D; 轴 向力 计算 中图分 类号 : TH4 5 2 文献标 识码 : A 0 引 言 离 心风 机 广 泛 应 用 于 石 化 、 造纸 、 冶 金 等 行 业, 是一 种 常用 的透 平 机械 。ag旗舰厅app下载,在 实 际 运行 中经 常 1 风 机 设 计 工 况 的数 值 模 拟 1 . 1 结 构建模 及 网格 划分 离 心风 机是一 种 内部 流动 十分 复杂 的离心式 旋 转机 械[ 9 ] 。本 文研 究 的单 级风 机几何 平面 图如 图 1 所示 , 其 叶轮 外 径 4 0 0 mm, 共 1 1 组 长 短 叶 会 出现 风机 润滑 油温过 高 , 轴 向窜 动量过 大 ,ag旗舰厅app下载 震 动 值 超 限停机 甚 至烧 瓦 等事 故 , 许 多 这 种事 故 均是 由于轴 向力过 大 引 起 的 。在 风 机 设计 的过 程 中 , 风机轴 向力预测 问题 一直是 困扰 风机设 计人 员 的 一 片, 采 用高低 齿式 密封 。使用 三维 造 型 软 件 P r o — E对 风机 的整机 进行 了几 何 建模 , 其 中包括 叶 轮 , 扩压 器 , 进 气 管 以及 前 后 密 封 。三 维 几何 模 型 如 图 2所 示 。利 用 Hy p e r me s h软 件 对 离 心风 机 的 整 机模 型进行 了 网 格划 分 , 并 对 壁 面 进 行 了 加 密 个难 题 [ 1 ] , 采用 经验公 式在单 一工 况下 进 行计 算, 计 算 值与 实 际值 之 间 存 在较 大 的差 异 口 ] , 因 此对 其进 行 变 工况 研 究 非 常必 要 ] 。较 准 确 的 预测 轴 向力 大小 对 优化 风 机 的几 何 结 构 , 保 证 风 机 的稳定 运行 有 着重要 意义 。本文 通过 对某 单级 处理, 以保证计 算 能够有 较 高 的精度 。其 中叶轮 , 密封 , 前后腔 , 进 气 管 采 用 的 均 是 六 面体 网 格形 式 。网格数 目约 为 1 5 1 4万 个 , 其 中叶轮 网格 7 0 1 离 心风 机 的全通 道 模 型进 行 变 工 况数 值 模 拟 , 较 准 确 的对 风机 的变工况 性能进 行 了预测 并对 传统 经验公 式 法—— 利 用 C F D计 算 压 力 场 和 经 验 公 式相 结合 的方 法 以及 纯 C F D积 分 方 法计 算 的 风 万个 ; 叶 轮前 后 密 封 、 轮 前后 腔 、 进 气 管 的 网格 共 8 1 3万个 。划 分好 的风 机 的整 机 数 值计 算用 网格 如图 3 所示 , 图 3为 计 算 中使 用 的 叶轮 网格 剖 分 形式 。 机轴 向力 进行 比较 分 析 , 为风 机 的设 计 制 造 提 供 一 定 的理 论参 考 。 收 稿 日期 :2 0 1 5 一 O 3 — 0 3 : 修 回 日期 :2 0 1 5 — 0 4 一 1 0 . 作者简介 : 冀文慧 ( 1 9 8 1 一 ) , 女, 山西 盂 县 人 , 硕士 , 主 要 研 究 方 向为 流 体 机 械 及 机 械 内 部 的 流 场 模 拟 .E — ma i l : j e a n s — a h u i @a l i y u n . co r n 第5 期 冀 文慧等 : 高速 离心风 机 变工 况模拟 及 轴 向力预测研 究 3 9 9 图 4所示 。从 图 4中可 以看 出风机 叶轮 内压 力分 布较 为均 匀 , 工

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