离心风机的设计毕业设计论文

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离心风机的参数化建模及设计分析

离心风机的参数化建模及设计分析
Secondly, Doing three-dimensional numerical simulation of centrifugal fan with the CFD software of Fluent.By changing the inlet placement angle of blade and fillet radius of the impeller inlet, analysiz how the changes of structural parameters impact on the aerodynamic performance of centrifugal fan, and then compute the internal leak of centrifugal fan.
叶轮是离心风机的主要部件,由前盘、叶片、后盘和轴盘组成。叶轮的几何形 状、尺寸、叶片数目和制造精度对性能有很大影响。要保证离心风机平稳地转动,
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华中科技大学硕士学位论文
叶轮需要经静平衡和动平衡的严格校正。按照叶片的形状,叶片可以分为平板形、 圆弧形和机翼形。按叶片出口安放角的大小区分,叶轮分为前向、径向和后向三种 型式。前向叶片的叶片出口安放角大于 90°,叶片顶部向叶轮旋转方向倾斜;径向叶 片的出口安放角等于 90°,叶片顶部是向径向的;后向叶片的叶片安放角小于 90°, 叶片顶部向叶轮旋转的反向倾斜。从气体获得的压力来看,前向叶片最大,径向次 之,后向叶片最小。从效率的角度看,后向叶片最高,径向次之,前向叶片最低。 在相同的流量和转速条件下,要达到相同压力,前向的叶轮尺寸最小,径向次之, 后向最大。叶片的型线以平板直叶片最简单,机翼型叶片最复杂。叶片与盖盘的联 接采用焊接或铆接。焊接叶轮的重量较轻,流道光滑。低、中压小型离心通风机的 叶轮也有采用铝合金铸造的[4]。

离心通风机设计范文

离心通风机设计范文

离心通风机设计范文首先,离心通风机的设计需要确定所需的气体流量。

气体流量取决于通风设备所在的空间大小、通风目的和需要处理的气体类型。

根据气体流量确定出风量和入风量,从而选择适当的风机尺寸。

其次,离心通风机的设计需要考虑压降。

压降是气流通过风机时所产生的阻力,对于离心通风机来说,是由于风机叶轮的旋转而产生的气流动能损失所导致的。

合理控制压降可以提高通风效果和节约能源。

通过优化叶轮设计、增加叶片数量、改变叶片形状和风道设计等方式,可以减小压降。

静压是离心通风机的重要参数之一,它表示风机提供给气流的压力能力。

静压的大小取决于气流阻力和风机的工作状态。

对于不同的通风需求,需要确定合适的静压,以提供所需的通风效果。

噪音是离心通风机设计中需要重点考虑的因素之一、噪音可通过改变叶轮的形状和减少机械振动来降低。

通过提供足够的静压和流量同时降低噪音级数并维持高效率来平衡。

最后,离心通风机的设计还需要考虑能效。

能效是指风机输出的机械能与其所消耗的电能之间的比值。

提高能效可以降低能源消耗和运行成本。

使用高效的电机、优化风道设计和纹理等方法都可以提高能效。

在离心通风机设计过程中,还需要考虑一些其他因素,如通风系统的安全性、可靠性和维护性。

安全性包括必要的保护装置,以确保风机在异常情况下的安全运行。

可靠性可以通过选用优质的材料和合理的结构设计来提高。

维护性可以通过易于清洁、易于维修和易于更换零件等方式来考虑。

总之,离心通风机的设计需要综合考虑气体流量、压降、静压、噪音和能效等因素。

合理优化这些参数可以提高通风效果、降低能源消耗并提高设备的可靠性和维护性。

通过不断的改进和创新,离心通风机的性能和效果将得到进一步改善,以满足不同领域对通风设备的需求。

9-19型某离心通风机叶轮的ANSYS建模与应力分析毕业设计论文

9-19型某离心通风机叶轮的ANSYS建模与应力分析毕业设计论文

2015 届毕业设计论文题目 9-19型某离心通风机叶轮的ANSYS建模与应力分析9-19某型离心通风机叶轮的ANSYS建模与应力分析ANSYS modeling and stress analysis of9-19centrifuge fan impeller学生姓名指导老师黄忠文摘要风机在各个行业的应用十分广泛,几乎涉及到国家发展生产的所有领域,而叶轮则是风机的关键部件。

整个风机的运作过程则是通过叶轮的机械转动,形成气压差,引起气流的定向流动,从而达到通风的效果。

由于风机应用广泛工作环境千变万化,对风机主要是叶轮的要求就进一步增强了。

一个合格的叶轮必须具有良好的综合性能,本文则尝试对9-19型某离心通风机叶轮的ANSYS建模与应力分析。

为了便于对离心通风机叶轮进行结构静力分析,进而对1-19型某离心通风机结构进行了合理的研讨,适当优化,本文建立了一个简单,合理,有效的叶轮有限元分析模型,对于离心机叶轮而言,真是结构相当复杂,本文中对各部件做了合理的简化,确定了叶轮的结构尺寸及各部分的材料常数,并应用于整体模型的建立中。

建立有限元模形式时,有限单元的选择非常重要,合式的单元不仅使建模,计算方便,而且能够更加真实的模拟结构的受力,变形情况,本文侧重对叶轮的建模与有限元分析,对模型进行了合理的简化,如螺栓省略了,模型一体化以及不计重力对叶轮的影响。

关键词:离心通风机叶轮ANSYS有限元AbstractFans are widely used in various industries, almost involves all areas of the national development and production, and the impeller is the key components of the fan.The whole operation process of the fan is through the rotation of the mechanical impeller, formation pressure difference, cause the directional flow of air flow, so as to achieve the effect of ventilation.Widely used because of the fan working environment, requirements for fan is mainly the impeller is further enhanced.A qualified impeller must have good comprehensive performance, this paper try to 9-19 ANSYS modeling and stress analysis of a centrifugal fan impeller.In order to carry out structural static analysis of centrifugal fan impeller, and a centrifugal fan in type 1-19 structure has carried on the rational discussion, appropriate optimization, this paper set up a simple, reasonable and effective finite element analysis model of impeller for the centrifugal impeller, it's structure is quite complicated, this article made a reasonable simplification, the components to determine the structure of the impeller size and material constant of each part, and applied to setting up the model of the whole.Establishing finite element model form, the choice of the finite element is very important, shaped unit not only make the modeling and calculation is convenient, but also more realistic simulation of the structure of the stress, deformation, this paper focuses on the modeling and finite element analysis of the impeller, to the reasonable simplified model, such as bolt is omitted, model integration, and regardless of the gravity effect on the impeller.Key words :Centrifugal fan Impeller ANSYS Filet element目录摘要 (1)Abstract (2)目录 (3)第一章绪论 (5)1.1课题背景 (5)1.1.1行业现状 (5)1.1.2课题研究的意义 (6)第二章关于风机 (7)2.1 风机的应用 (7)2.2风机的构造与分类 (7)2.3 离心机的工作过程 (8)第三章9-19型离心通风机的三维图与平面图 (10)3.1 9-19型离心通风机平面图 (10)3.2 1-19型离心通风机叶轮三维图 (11)第四章9-19型某离心通风机叶轮的建模 (12)4.1 绘制上圆盘 (12)4.1.1 创建草图 (12)4.1.2 绘制草图 (12)4.1.3 旋转成体 (13)4.2绘制下圆盘 (13)4.2.1 创建草图 (13)4.2.2绘制草图 (13)4.2.3旋转成体 (14)4.3绘制叶片 (14)4.3.1 创建草图 (14)4.3.2 绘制草图 (15)4.3.3 拉伸成体 (15)4.3.4 布尔运算 (16)4.4 打孔与螺栓 (17)4.4.1 创建草图 (17)4.4.2 绘制草图 (17)4.4.3 打孔 (17)4.5 求和 (18)第五章叶轮的ANSYS有限元分析 (19)5.1 有限元的基本思想 (19)5.1.1 有限元结构分析的分析流程 (20)5.1.2 有限元法的优缺点 (21)第六章离心通风机叶轮的ANSYS分析 (22)6.1 UG叶轮模型导入到ANSYS (22)6.2 离心通风机叶轮的有限元分析 (23)6.2.1 设立工作目录、文件名、标题和分析模块 (23)6.2.2选择单元类型 (24)6.2.3 设置材料属性 (24)6.2.4划分网格 (24)6.2.5 施加约束 (25)6.2.6 施加荷载 (25)6.2.7 求解 (25)6.3 后处理 (26)6.3.1总位移云图 (26)6.3.2梅森应力图 (26)6.3.3应力强度 (27)6.3.4环向位移 (27)6.3.5环向应力 (28)6.3.6径向变形图 (29)6.3.7径向应力分布图 (29)第七章结论 (30)参考文献 (31)致谢 (32)第一章绪论1.1课题背景进入21世纪,现已成为世界第二大经济体的中国经济发展令世界倾慕。

航空发动机离心通风器设计

航空发动机离心通风器设计

毕业设计(论文)摘要离心通风器作为航空发动机的一个完整的独立附件,其性能好坏影响着发动机的正常工作。

系统采用当今世界CAD的优秀代表Pro/Engineer软件作为支撑软件,采用Windows XP作为操作系统,以目前广泛流行的Microsoft Visual C++6.0作为设计计算程序的开发工具。

作者首先对可获得的有限资料进行仔细的研究,逐步地归纳总结,最后形成离心通风器的常规设计的总体步骤:通过对离心通风器的设计计算的推导,得出可以用于离心通风器的计算公式,并且将设计的全过程程序化;综合考虑离心通风器各个部件的结构和功能确定出各自的参数化设计的主参数;通过Pro/Engineer软件的强大的参数化设计功能,实现了零件的参数化设计;运用Pro/Engineer软件的二次开发模块,实现离心通风器的计算机辅助参数化设计功能,建立了离心通风器的参数化设计系统。

关键词离心通风器设计计算参数化设计 Pro/Engineer二次开发目次1绪论 (1)1.1 课题来源、背景和意义 (1)1.2 课题研究领域的发展和现状 (1)1.3 计算机辅助设计技术的发展现状简介 (1)1.4 参数化设计简介 (2)1.5 课题研究的主要内容 (2)2离心通风器常规设计 (3)2.1 航空发动机润滑油系统通风简介 (3)2.2 航空发动机通风器的基本设计要求 (3)2.3 离心通风器的工作原理 (3)3 离心通风器的设计计算 (4)3.1 转子主要结构尺寸计算 (4)3.2 离心通风器消耗功率计算 (11)3.3 通风器的分离能力试验计算 (12)3.4 离心通风器分离能力评价计算 (13)4离心通风器的三维参数化设计 (14)4.1 基本原理 (14)4.2 参数分类 (14)4.3 主参数的确定 (14)4.4 零件模型的建立 (15)5 Pro/E的二次开发 (17)5.1 Pro/TOOLKIT简介 (17)5.2 Pro/TOOLKIT的工作模式 (17)5.3 二次开发具体步骤 (18)结论 (22)致谢 (23)参考文献 (24)附录 A 程序源文件 (25)附录 B 三维模型图 (42)1 绪论1.1 课题来源、背景和意义航空发动机是知识密集、技术密集、资金密集的产品,其研制属于技术高、风险大、周期长和投资多的工程。

多翼离心风机设计--硕士论文

多翼离心风机设计--硕士论文

在职工程硕士硕士学位论文论文题目:多翼离心风机设计作者姓名胡荣伟指导教师鲁建厦教授学科专业机械工程所在学院机械工程学院提交日期 2015年5月浙江工业大学硕士学位论文多翼离心风机设计作者姓名:胡荣伟指导教师:鲁建厦教授浙江工业大学机械工程学院2015年05月Dissertation Submitted to Zhejiang University of Technologyfor the Degree of MasterDesign Of A Multi-blade Centrifugal FanCandidate: Hu RongweiAdvisor: Professor Lu JianshaCollege of Mechanical Engineering Zhejiang University ofTechnologyMay 2015浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的研究成果。

除文中已经加以标注引用的内容外,本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果,也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。

对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本人承担本声明的法律责任。

作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

本学位论文属于1.保密□,在______年解密后适用本授权书。

2.不保密□。

(请在以上相应方框内打“√”)作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日多翼离心风机设计摘要随着现代工业的飞速发展,风机产品在各行业中得到了越来越广泛的运用,包括冶金行业的氧气顶吹炼钢、国防工业的航空风洞实验、民用的吸油烟机等。

毕业设计(论文)-离心式风机的相关改进

毕业设计(论文)-离心式风机的相关改进

离心式风机的相关改进摘要风机是电厂锅炉的主要辅助设备之一,是火力发电厂不可缺少的一部分,其所消耗的电量约占电厂总发电量的2~3%。

随着用电量的不断增长和能源问题的出现,电厂风机运行的经济性越来越为人们所重视,其运行状况的好坏直接关系到火力发电厂的经济效益。

它的安全稳定运行是机组安全运行的安全保障。

本文主要介绍了Y4-2×60-01F型离心式风机的安装以及离心式风机在安装过程中出现的一些问题进行分析并提出相应的改进措施,并且针对离心式风机的减震防噪问题提出相关改进措施,最后对离心式风机主要部件在使用过程中的注意事项做了说明。

关键词:风机振动;叶轮;改进措施AbstractThe power plant boiler fan is the main auxiliary equipment is one of the indispensable part of thermal power plant, the consumption of electricity power plant of electricity for about 2 ~ 3%. As of power consumption of the increase and the energy problem arises, power plant operation performance of fan for people place more and more attention, the operation condition of the directly related to the economic benefits of coal-fired power plants. It's safe and stable operation is the safe operation of the unit security.This paper mainly introduced the simple the centrifugal fan, to the centrifugal fan installed in the factory and centrifugal fan installed some problems appeared during the paper expounds and put forward the corresponding improvement measures, mainly in centrifugal fan shock the deadening improvement measures are proposed. Finally the paper gives some of the main parts of centrifugal fan use common attention.Keywords: fan vibration; Impeller corrosion; Improvement measures目录摘要 (I)Abstract (II)第1 章绪论 (1)课题研究的内容及意义 (1)第2 章离心式风机的结构及工作原理 (2)基本构造 (2)工作原理 (3)性能参数 (3)离心式风机的特性 (4)调节方式 (6)第3 章通风设备的减震防噪改进措施 (7)噪声 (7)通风设备常见的噪声 (7)机械噪声7流体噪声7离心式风机减震防噪改进措施 (8)常见的减少噪声措施 (8)减少噪声的改进措施 (8)第4 章离心式风机的减振改进措施 (11)风机振动 (11)风机振动大的原因 (11)系统阻力过大 (11)质量不平衡引起振动 (11)其他原因引起的振动 (12)改进措施 (12)第5 章离心式风机润滑油系统改造 (13)改造前风机的运行状况 (13)润滑油路系统的改造 (14)第6 章离心式风机冷却水系统的改造 (15)冷却系统存在的问题 (15)冷却水系统改造 (15)总结 (16)参考文献 (17)第 1 章绪论离心风机是依靠输入的机械能,提高气体压力并排送气体的机械,它是一种从动的流体机械。

风机 毕业设计

风机 毕业设计

风机毕业设计风机毕业设计引言在现代工业生产中,风机作为一种重要的设备,广泛应用于各个领域。

风机的设计和优化对于提高工业生产效率、降低能源消耗具有重要意义。

本文将探讨风机毕业设计的相关内容,包括设计原理、优化方法以及实际应用。

一、风机的基本原理风机是将机械能转化为气流能的设备,其基本原理是通过叶轮的旋转产生气流。

风机的主要组成部分包括叶轮、电机、轴承等。

叶轮是风机的核心部件,其形状和数量对风机性能有着重要影响。

二、风机设计的关键要素1. 流体力学分析风机设计的第一步是进行流体力学分析,包括气流的速度、压力、温度等参数的测量和计算。

通过对气流的分析,可以确定风机的工作条件和性能指标。

2. 叶轮设计叶轮是风机的关键部件,其设计直接影响风机的性能。

叶轮的形状和叶片的数量、角度等参数需要经过精确计算和优化。

叶轮的设计需要考虑气流的流动特性、叶片的强度和刚度等因素。

3. 电机选择电机是风机的驱动装置,其选择需要考虑风机的功率需求和工作条件。

电机的功率和效率对于风机的性能和能耗有着重要影响。

在选择电机时,需要综合考虑功率因数、转速、负载特性等因素。

三、风机设计的优化方法1. 数值模拟数值模拟是风机设计的重要工具,通过计算流体力学(CFD)模拟风机的气流特性和叶轮的运动状态。

数值模拟可以帮助设计师快速准确地评估不同设计方案的性能,优化叶轮的形状和参数。

2. 实验验证实验验证是风机设计的重要环节,通过实际测试风机的性能和工作条件,验证设计的准确性和可行性。

实验数据可以用于优化设计方案和验证数值模拟的结果。

3. 参数优化通过对风机的关键参数进行优化,可以提高风机的性能和能效。

例如,通过改变叶轮的形状和叶片的数量,可以提高风机的风量和压力。

通过优化电机的转速和效率,可以降低风机的能耗。

四、风机设计的实际应用风机作为一种重要的工业设备,广泛应用于空调、通风、环境治理等领域。

在空调系统中,风机用于循环空气和调节室内温度。

毕业设计毕业论文离心风机的设计

毕业设计毕业论文离心风机的设计

2. 离心式通风机的结构及原理2.1离心风机的基本组成主要由叶轮、机壳、进口集流器、导流片、联轴器、轴、电动机等部件组成。

旋转的叶轮和蜗壳式的外壳。

旋转叶轮的功能是使空气获得能量;蜗壳的功能是收集空气,并将空气的动压有效地转化为静压。

2.2离心风机的原理叶轮旋转产生的离心力使空气获得动能, 然后经蜗壳和蜗壳出口扩散段将部分动能转化为静压。

这样,风机出口的空气就是具有一定静压的风流。

1-进气室;2-进气口;3-叶轮;4-蜗壳;5-主轴;6-出气口;7-扩散器2.3离心风机的主要结构参数如图所示,离心风机的主要结构参数如下。

①叶轮外径, 常用D表示;②叶轮宽度, 常用b表示;③叶轮出口角,一般用β表示。

叶轮按叶片出口角的不同可分为三种:前向式──叶片弯曲方向与旋转方向相同, β> 90°(90°~ 160°);后向式──叶片弯曲方向与旋转方向相反, β< 90°(20°~ 70°);径向式──叶片出口沿径向安装,β= 90°。

2.4离心风机的传动方式如图所示。

3. 离心式通风机的设计3.1 通风机设计的要求离心通风机在设计中根据给定的条件:容积流量,通风机全压,工作介质及以用其他要求,确定通风机的主要尺寸,例如,直径及直径比,转速n,进出口宽度和,进出口叶片角和,叶片数Z,以及叶片的绘型和扩压器设计,以保证通风机的性能。

对于通风机设计的要求是:(1)满足所需流量和压力的工况点应在最高效率点附近;(2)最高效率要高,效率曲线平坦;(3)压力曲线的稳定工作区间要宽;(4)结构简单,工艺性能好;(5)足够的强度,刚度,工作安全可靠;(6)噪音低;(7)调节性能好;(8)尺寸尽量小,重量经;(9)维护方便。

对于无因次数的选择应注意以下几点:(1)为保证最高的效率,应选择一个适当的值来设计。

(2)选择最大的值和低的圆周速度,以保证最低的噪音。

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目录1.引言 (1)2.离心式通风机的结构及原理 (3)2.1离心式风机的基本组成 (3)2.2离心式风机的原理 (3)2.3离心式风机的主要结构参数 (4)2.4离心式风机的传动方式 (5)3.离心式通风机的设计 (5)3.1通风机设计的要求 (5)3.2设计步骤 (6)3.2.1叶轮尺寸的决定 (6)3.2.2离心通风机的进气装置 (13)3.2.3蜗壳设计 (14)3.2.4参数计算 (20)3.3离心风机设计时几个重要方案的选择 (24)4.结论 (25)附录 (25)摘要离心式通风机的设计包括气动设计计算,结构设计和强度计算等内容。

离心式通风机的气动设计分相似设计和理论设计两种方法。

相似设计方法简单,可靠,在工业上广泛使用。

而理论设讲方法用于设计新系列的通风机。

本文在了解离心通风机的基本组成,工作原理以及设计的一般方法的基础上,设计了一种离心通风机。

关键字:离心式通风机工作原理设计方法ABSTRACTThe design of Centrifugal fan includes the calculation of aerodynamic and the structure etc. The aerodynamic design of Centrifugal fan has two kinds of methods: one is the likeness designs, the other is theoretical designs. Based on above, this article designed a Centrifugal fan based on above.Key words: Centrifugal fan; working principle; design method引言通风机是依靠输入的机械能,提高气体压力并排送气体的机械,它是一种从动的流体机械。

通风机广泛用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却;锅炉和工业炉窑的通风和引风;空气调节设备和家用电器设备中的冷却和通风;谷物的烘干和选送;风洞风源和气垫船的充气和推进等。

通风机的工作原理与透平压缩机基本相同,只是由于气体流速较低,压力变化不大,一般不需要考虑气体比容的变化,即把气体作为不可压缩流体处理。

通风机已有悠久的历史。

中国在公元前许多年就已制造出简单的木制砻谷风车,它的作用原理与现代离心通风机基本相同。

1862年,英国的圭贝尔发明离心通风机,其叶轮、机壳为同心圆型,机壳用砖制,木制叶轮采用后向直叶片,效率仅为40%左右,主要用于矿山通风。

1880年,人们设计出用于矿井排送风的蜗形机壳,和后向弯曲叶片的离心通风机,结构已比较完善了。

1892年法国研制成横流通风机;1898年,爱尔兰人设计出前向叶片的西罗柯式离心通风机,并为各国所广泛采用;19世纪,轴流通风机已应用于矿井通风和冶金工业的鼓风,但其压力仅为100~300帕,效率仅为15~25%,直到二十世纪40年代以后才得到较快的发展。

1935年,德国首先采用轴流等压通风机为锅炉通风和引风;1948年,丹麦制成运行中动叶可调的轴流通风机;旋轴流通风机、子午加速轴流通风机、斜流通风机和横流通风机也都获得了发展。

按气体流动的方向,通风机可分为离心式、轴流式、斜流式和横流式等类型。

离心通风机工作时,动力机(主要是电动机)驱动叶轮在蜗形机壳内旋转,空气经吸气口从叶轮中心处吸入。

由于叶片对气体的动力作用,气体压力和速度得以提高,并在离心力作用下沿着叶道甩向机壳,从排气口排出。

因气体在叶轮内的流动主要是在径向平面内,故又称径流通风机。

离心通风机主要由叶轮和机壳组成,小型通风机的叶轮直接装在电动机上中、大型通风机通过联轴器或皮带轮与电动机联接。

离心通风机一般为单侧进气,用单级叶轮;流量大的可双侧进气,用两个背靠背的叶轮,又称为双吸式离心通风机。

叶轮是通风机的主要部件,它的几何形状、尺寸、叶片数目和制造精度对性能有很大影响。

叶轮经静平衡或动平衡校正才能保证通风机平稳地转动。

按叶片出口方向的不同,叶轮分为前向、径向和后向三种型式。

前向叶轮的叶片顶部向叶轮旋转方向倾斜;径向叶轮的叶片顶部是向径向的,又分直叶片式和曲线型叶片;后向叶轮的叶片顶部向叶轮旋转的反向倾斜。

前向叶轮产生的压力最大,在流量和转数一定时,所需叶轮直径最小,但效率一般较低;后向叶轮相反,所产生的压力最小,所需叶轮直径最大,而效率一般较高;径向叶轮介于两者之间。

叶片的型线以直叶片最简单,机翼型叶片最复杂。

为了使叶片表面有合适的速度分布,一般采用曲线型叶片,如等厚度圆弧叶片。

叶轮通常都有盖盘,以增加叶轮的强度和减少叶片与机壳间的气体泄漏。

叶片与盖盘的联接采用焊接或铆接。

焊接叶轮的重量较轻,流道光滑。

低、中压小型离心通风机的叶轮也有采用铝合金铸造的。

轴流式通风机工作时,动力机驱动叶轮在圆筒形机壳内旋转,气体从集流器进入,通过叶轮获得能量,提高压力和速度,然后沿轴向排出。

轴流通风机的布置形式有立式、卧式和倾斜式三种,小型的叶轮直径只有100毫米左右,大型的可达20米以上。

小型低压轴流通风机由叶轮、机壳和集流器等部件组成,通常安装在建筑物的墙壁或天花板上;大型高压轴流通风机由集流器、叶轮、流线体、机壳、扩散筒和传动部件组成。

叶片均匀布置在轮毂上,数目一般为2~24。

叶片越多,风压越高;叶片安装角一般为10°~45°,安装角越大,风量和风压越大。

轴流式通风机的主要零件大都用钢板焊接或铆接而成。

斜流通风机又称混流通风机,在这类通风机中,气体以与轴线成某一角度的方向进入叶轮,在叶道中获得能量,并沿倾斜方向流出。

通风机的叶轮和机壳的形状为圆锥形。

这种通风机兼有离心式和轴流式的特点,流量范围和效率均介于两者之间。

横流通风机是具有前向多翼叶轮的小型高压离心通风机。

气体从转子外缘的一侧进入叶轮,然后穿过叶轮内部从另一侧排出,气体在叶轮内两次受到叶片的力的作用。

在相同性能的条件下,它的尺寸小、转速低。

与其他类型低速通风机相比,横流通风机具有较高的效率。

它的轴向宽度可任意选择,而不影响气体的流动状态,气体在整个转子宽度上仍保持流动均匀。

它的出口截面窄而长,适宜于安装在各种扁平形的设备中用来冷却或通风。

通风机的性能参数主要有流量、压力、功率,效率和转速。

另外,噪声和振动的大小也是通风机的主要技术指标。

流量也称风量,以单位时间内流经通风机的气体体积表示;压力也称风压,是指气体在通风机内压力升高值,有静压、动压和全压之分;功率是指通风机的输入功率,即轴功率。

通风机有效功率与轴功率之比称为效率。

通风机全压效率可达90%。

通风机未来的发展将进一步提高通风机的气动效率、装置效率和使用效率,以降低电能消耗;用动叶可调的轴流通风机代替大型离心通风机;降低通风机噪声;提高排烟、排尘通风机叶轮和机壳的耐磨性;实现变转速调节和自动化调节。

2. 离心式通风机的结构及原理2.1离心风机的基本组成主要由叶轮、机壳、进口集流器、导流片、联轴器、轴、电动机等部件组成。

旋转的叶轮和蜗壳式的外壳。

旋转叶轮的功能是使空气获得能量;蜗壳的功能是收集空气,并将空气的动压有效地转化为静压。

2.2离心风机的原理叶轮旋转产生的离心力使空气获得动能, 然后经蜗壳和蜗壳出口扩散段将部分动能转化为静压。

这样,风机出口的空气就是具有一定静压的风流。

1-进气室;2-进气口;3-叶轮;4-蜗壳;5-主轴;6-出气口;7-扩散器2.3离心风机的主要结构参数如图所示,离心风机的主要结构参数如下。

①叶轮外径, 常用D表示;②叶轮宽度, 常用b表示;③叶轮出口角,一般用β表示。

叶轮按叶片出口角的不同可分为三种:前向式──叶片弯曲方向与旋转方向相同, β> 90°(90°~ 160°);后向式──叶片弯曲方向与旋转方向相反, β< 90°(20°~ 70°);径向式──叶片出口沿径向安装,β= 90°。

2.4离心风机的传动方式如图所示。

3. 离心式通风机的设计3.1 通风机设计的要求离心通风机在设计中根据给定的条件:容积流量,通风机全压,工作介质及以用其他要求,确定通风机的主要尺寸,例如,直径及直径比,转速n,进出口宽度和,进出口叶片角和,叶片数Z,以及叶片的绘型和扩压器设计,以保证通风机的性能。

对于通风机设计的要求是:(1)满足所需流量和压力的工况点应在最高效率点附近;(2)最高效率要高,效率曲线平坦;(3)压力曲线的稳定工作区间要宽;(4)结构简单,工艺性能好;(5)足够的强度,刚度,工作安全可靠;(6)噪音低;(7)调节性能好;(8)尺寸尽量小,重量经;(9)维护方便。

对于无因次数的选择应注意以下几点:(1)为保证最高的效率,应选择一个适当的值来设计。

(2)选择最大的值和低的圆周速度,以保证最低的噪音。

(3)选择最大的值,以保证最小的磨损。

(4)大时选择最大的值。

3.2 设计步骤3. 2.1 叶轮尺寸的决定叶轮的主要参数::叶轮外径:叶轮进口直径;:叶片进口直径;:出口宽度;:进口宽度;:叶片出口安装角;:叶片进口安装角;Z:叶片数:叶片前盘倾斜角;一.最佳进口宽度在叶轮进口处如果有迴流就造成叶轮中的损失,为此应加速进口流速。

一般采用,叶轮进口面积为,而进风口面积为,令为叶轮进口速度的变化系数,故有:由此得出:考虑到轮毂直径引起面积减少,则有:其中在加速20%时,即,加速20%的叶轮图二.最佳进口直径由水力学计算可以知道,叶道中的损失与速度的平方成正比,即。

为此选择在一定的流量和转速条件下合适的,以使为最小。

首先讨论叶片厚度的影响。

由于叶片有一定厚度;以及折边的存在,这样使进入风机的流速从增加至,即:叶片厚度和进出口的阻塞系数计算用和分别表示进出口的阻塞系数:式中为节距,为切向叶片厚度同理那么进出口的径向速度为:当气流进入叶轮为径向流动时,,那么:为了使最小,应选用适当的。

总之在中间值时,使最小,即考虑到进口20%加速系数,及轮毂的影响求极小值,得出的优化值为:出口直径不用上述类似的优化方法,只要选用合适的即可:即:也可以根据,求出三.进口叶片角1.径向进口时的优化值同一样,根据为最小值时,优化计算进口叶片角。

当气流为径向进口时,,且均布,那么从进口速度三角形(令进口无冲击=)代入值后得出值,最后得出:(3-5)求极值,即(3-6a)这就是只考虑径向进口时的优化值。

把(3-6a)式代入(3-4a)至(3-4d)式:(3-6b)进而当时:(3-6c)或者:(3-6d)2.当叶轮进口转弯处气流分布不均匀时的优化值。

图3-4,叶片进口处速度分布不均匀,在前盘处速度大小为和,比该面上的平均值要大,设那么此外:当时:(3-7a)进而采用近似公式:其中为叶轮前盘叶片进口处的曲率半径。

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