轴流风扇气动外形设计与性能数值计算
轴流风机的性能测定
资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载轴流风机的性能测定地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容目录摘要 (3)1 轴流式风机概述1.1轴流式风机的工作原理 (1)1.2轴流式风机的基本形式 (1)1.3轴流式风机的构造 (2)2通风机性能参数2.1空气动力性能曲线的基本参数 (4)2.2压力的测量 (6)2.3流量的测量 (8)2.4转速的测量 (8)2.5功率的测量 (9)3 通风机空气动力性能的实验室测定3.1轴流式风机空气动力性能的实验装置 (10)3.2轴流式风机的性能曲线分析 (10)4 通风机性能测试实验4.1轴流式风机的性能实验 (11)4.2离心式风机的性能实验 (16)5 通风机现场试验 (25)总结 (26)参考文献 (28)主要符号Q - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 通风机流量 ( m/s )P - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 全压 ( N/m)P- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 动压 ( N/m)P- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 静压 ( N/m)N- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 轴功率- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 全压效率- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 静压效率D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 风管直径P- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 大气压力 ( P)A - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 风管面积 ( m)- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 空气温度 ( K )- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -空气密度 ( kg/m)轴流风机的性能测定摘要通风机是电厂中重要的辅机之一，其运行安全性和经济性尤为重要，通风机性能实验是保证通风机质量和获得通风机性能特性的一项重要工作。
高效轴流风扇特性的计算分析
我们 首先 比较最 小 和最大 流量下 的 叶片表 面的 静压 分布 ， 如 图 ３和图 ４所示 。 从云 图中可 以看 出 ， 在叶 片前端 ， 由于来 流 受到 叶片端头 的分 流和 冲击 ， 静 压值 最大 。在前 端 后方 ， 由于前缘对 流动的分离作用 ， 同时 由于叶片表 面的弧 度， 气流无法 完全 附着 在 叶片表 面 ， 在 压 力面 紧挨 着 前端 有一个静 压值极小 的区域 ， 在吸力面 从前缘 到叶 片中部 ， 有很 大的一部分低 压区。可 以看到在 叶片前 半 部分 区域 ， 压力梯度最 大 ， 所 以风 扇主要的能量损
口速度根据 不 同的流 ■■ 量变化 ； 在五■■＿ “ ｛ 口处 ， 设 定静 压。
誊 ｌ ； 曼 ｓ Ｉ
４ 计 算 结果及 分析
通过 改 变进 Ｉ ｓ １ 速度， 进 口流 量 为 ２ ５～１ ３ Ｉ ｌ ｌ ／ ｓ ，
Ｉ ｔ — ｉ ；
共计 算 了 １ ０个 不 同 流量 的数 据 ， 其 中２ ５ ｍ ／ ｓ 为 风
０ 引言
由于该风扇一周有 ２ ５个均布叶片 ， 为了 简化建 模
以及计算过程 ， 决定构造单一 叶片及其流道 的模 型 ， 采 用周期化边界条件。所建立 的几何结构如 图 １ 所示。
轴 流 风 扇 是汽 轮 发 电机 冷 却 系统 的核心 部 件 ， 通 过 利用 与转子 同轴 的风扇 驱 动冷却 介质 对发 电机
进 行 冷却 ， 轴 流 风扇 的高效 运转 ， 对改 善发 电机 的性 能 和提 高发 电机效 率 有着促 进作 用 。如 果采用 实验
方 法获得风 扇特性 曲线 ， 不仅需要 购买 昂贵 的实验设
备， 同时还需在不 同流量下进 行实验 ， 实验周期 过长 。 采用 Ｃ Ｆ Ｄ数值模拟计算 ， 可 以达 到费用低 、 周期 短 的 效果， 同时利用 计算 所 得 的物 理 场 数据 ， 可 以对 整个
轴流风机气动性能的仿真与研究
轴流风机气动性能的仿真与研究第一章：引言轴流风机是一种常见的空气加压和输送设备，广泛应用于大型热电厂、工业厂房、船舶、飞机等领域。
因此，轴流风机的气动性能对于设备的正常运行和工业生产的质量具有重要的意义，同时也是工程机械和航空航天等领域的研究热点。
本文将围绕轴流风机的气动性能进行研究和仿真分析，以期对相关工程问题提供一定的参考。
第二章：轴流风机的工作原理及气动性能参数分析轴流风机的工作原理是通过风机叶轮的运转，驱动流体在风机叶片上转动，并将流体压缩和加速，从而产生气流。
轴流风机气动性能参数主要有：流量、压力、效率、动叶尖间隙等。
1. 流量轴流风机的流量是指单位时间内通过叶轮的流体体积，也称排风量。
通常使用风机的空气羽流量Q，即单位时间内流过风机的空气体积。
可以用式子Q = ωVT（公式1）来表示，其中ω为叶轮转速，V为出口风速，T为风机效率。
2. 压力轴流风机的压力是指风机强制流体运动时形成的系统压强。
通常使用风机的压头H来衡量风机压力。
压头是指风机入口处和出口处的压强差，可以用公式H = Δp/ρ（公式2）来表示，其中Δp为入口与出口处的压力差，ρ为空气密度。
3. 效率轴流风机的效率是指总功率与轴功率之比，反映了风机机械输入能量的利用效率。
可以用公式η = P/Q（公式3）表示，其中P为风机输入功率，Q为风机排风量。
4. 动叶尖间隙轴流风机的叶轮与壳体之间的间隙被称为动叶尖间隙，它直接影响到轴流风机的流量、压力和效率。
动叶尖间隙越大，回流越大，流量和压力降低；间隙越小，阻力大，效率降低。
因此，动叶尖间隙的优化设计对轴流风机气动性能具有重要的影响。
第三章：轴流风机气动性能的仿真分析轴流风机的气动性能仿真分析是工程领域研究的重要方法之一，具有重要的实用价值。
本章将从轴流风机的数值模型、边界条件、计算方法和结果分析等方面进行描述。
1. 轴流风机的数值模型轴流风机的数值分析模型可以采用三维模型，包括风机叶轮、静叶、进出口等部分。
660 MW汽轮发电机轴流风扇通风特性数值模拟与分析
关 键词 ： 汽轮 发 电机
模 拟
轴流 风 扇
通流特 性
数值
中图分 类号 ： Ｔ Ｍ３ １ １ 文献标识码 ： Ａ ＤＯＩ 编码 ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． １ ｓ ｓ ｎ ｌ ０ ０ ６ － ２ ８ ０ ７ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ３ ． ０ ０ ２
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｏ ｆ ＮＵＭ ＥＣＡ ｗａ ｓ ｕ ｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ｅ ｄ ｔ ｏ ｎ ｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｙ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ ｆ ａ ｎ ’ Ｓ ｆ ｌ ｏ ｗ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ６ ６ ０ Ｍ Ｗ Ｔ ｕｒ ｂ ｏ － ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｂ ｙ Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｇｅ ｎ ｅ ｒ ａ － ｔ ｏ ｒ Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ， ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ａｎ ｆ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗｅ ｒ ｅ ｇ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ，ａ ｓ ｗｅ ｌ ｌ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ａ ｎ． ｆ Ｕｎ ｄ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｃ ｌ ｏ ｓ ｅ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｔ ｙ ｐ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｙ ， ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｒ ａ ｔ ｈ ｅ ｒ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ ．
《轴流通风机的工程设计方法》
轴流通风机的工程设计方法信息来源：中国风机网 -风机常识发布时间： 2006-8-2风机是量大面广的通用机械产品；风机是利用一个或多个装有叶片的叶轮的旋转和气体或空气的相互作用来压缩和输送气体或空气的流体机械；风机是透平压缩机、透平鼓风机和通风机的总称。
通风机：在进口压力和温度分别为 101.3kPa 和 20 ℃、相对湿度为 50% 的标准空气条件下，全压小于等于 30kPa 的风机称为通风机。
通风机主要有离心式和轴流式两大类。
在轴向剖面上，在叶轮中气流沿着半径方向流动的通风机为离心通风机；离心通风机为轴向进气径向排气。
在轴向剖面上，气流在旋转叶片的流道中沿着轴线方向流动的通风机为轴流通风机；轴流通风机为轴向进气和排气。
相比较而言，离心通风机压力大、流量小；轴流通风机压力小、流量大。
轴流通风机的分类如下：1)按压力分类GB/T 19075-2003/ISO 1334.9：1999《工业通风机词汇及种类定义》中指出：低压通风机的压比低于 1.02 ，参考马赫数小于 0.15 。
当处理标准空气时，其压升小于 2kPa 。
中压通风机的压比大于 1.02 而小于 1.1 ，参考马赫数小于 0.15 ，对应压升为2kPa 至 10kPa 。
高压通风机的压比和压升大于上述值。
标准进一步指出：通风机叶轮依据其圆周速度将产生或高或降的压力，并定义了各种“通风机类型”的压力范围，即各类通风机在最高效率和最高转速时，通风机的压力不低于下表 1-1 中给定的值。
在任何情况下，被定义的通风机压力应不超出通风机在最高转速时所产生的最大压力的 95 ％通风单位质量功 y最大压力 pmax机名代码kJ/kg 分类称(用于标准空气 )kPa0＜ y≤ 0.60≤ pmax≤0.700.6 ＜y≤ 0.83低压L0.7 ＜pmax ≤1.00.83 ＜ 1.0＜ pmax ≤1.61y≤ 1.33说明忽略通风机内空气密度的变化1.33 ＜21.6＜ pmax ≤2.0 y≤ 1.6731.67 ＜y≤30.7 ＜pmax ≤1.04空气密度的变化是否忽略，中压M3＜y≤ 5.25 3.6 ＜pmax ≤6.35取决于5.25 ＜y≤ 8.336.3＜ pmax ≤106所要求的精度8.33 ＜y≤ 13.337不可忽略10＜pmax ≤1613.33 ＜通风机内高压16 ＜pmax ≤22.48H空气密度的变y≤ 18.6722.4 ＜pmax ≤ 3018.67 ＜y≤ 259化透平压缩＞25＞30机2)按轮毂比分类按照轮毂直径和叶轮外径之比即轮毂比，轴流通风机有低压、中压和高压型式之分，这表示在给定的流量下，轴流通风机所产生的压力是低的、中等的或高。
轴流风机关键特征参数变化的气动性能计算方法
轴流风机关键特征参数变化的气动性能计算方法
罗显声
【期刊名称】《风机技术》
【年(卷),期】2016(058)005
【摘要】通过对轴流风机基元级截面处的气动力分析,应用儒可夫斯基升力定理和动量定理,结合速度三角形和叶轮进出口截面间的气动参数间关系,建立了风机全压、流量、功率、全压效率与叶片平均相对速度、升力系数、叶片安装角、叶片数、叶片弦长间关系的数学模型.并考虑到叶栅翼型与孤立翼型间升力系数的差异,对叶栅
翼型升力系数修正到相对应的孤立翼型升力系数.基于现有产品性能按本数学模型
进一步建立了变安装、变叶片数和变叶片弦长后的风机性能参数关系式.计算实例
结果表明,该计算方法能满足工程需要.
【总页数】6页(P63-68)
【作者】罗显声
【作者单位】广州南华鸿盛实业有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TH432.1;TK05
【相关文献】
1.轴流风机气动性能与气动噪声的模拟和实验研究 [J], 孙迎浩;赵旭;高深;杨光
2.轴流通风机叶片切顶时气动参数的变化规律 [J], 李泰勋;徐佳成
3.用于轴流风机的轴流叶轮气动性能试验研究 [J], 褚双磊
4.不同轴流叶轮角度的轴流式灭火风机气动性能试验与数值模拟研究 [J], 褚双磊;李宏伟
5.用Excel表处理轴流风机气动性能计算的一体化编程——用于相似换算及变关键特征参数计算 [J], 罗显声
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轴流风机性能的优化设计
轴流风机性能的优化设计摘要本文基于CFD方法研究了不同形式的叶片前掠对轴流风机性能的影响。
首先，对轴流风机进行了叶片前掠设计，然后，基于数值模拟方法，对两种前掠形式的叶片与原型叶片进行了气动性能的计算和对比分析。
最后，提取了叶轮流场的局部欧拉压头，对叶片前掠的气动影响机理进行了分析。
结果表明，叶片中部前掠可提高轴流风机叶轮设计流量点的气动性能，并保持全流量范围内较佳的气动性能；在设计流量点，叶片中部前掠使得轴流风机叶轮叶顶处的叶片载荷更趋集中于前部，有利于抑制叶轮的叶顶泄漏，进而提高风机的效率。
关键词叶片掠形；轴流风机；局部欧拉压头；1引言轴流风机是一种广泛应用于工业和生活的旋转叶片式流体动力机械。
由于具有流量大、结构简单且易于维护等优点，其在通风设备、空调以及电子、电器冷却器中非常常见。
风压和效率是风机最基本和重要的两个气动性能指标。
为满足实际中的应用需求并节约能源，对提升轴流风机气动性能的技术方法进行研究十分必要和亟需。
为提高轴流风机的气动性能，学者们采用各种方法进行了大量的研究。
其中，部分研究采用了优化的方法，致力于通过选取一系列不同几何参数作为设计变量，对某一特定轴流风机的气动性能进行优化。
Lee等人[1]选取叶片掠形引导线和叶片截面形状作为设计变量，通过数值优化方法提高了一低比转速轴流风机的效率。
叶片掠形方式是叶轮的基本和主要结构要素之一，对其性能有着非常重要的影响。
叶片弯掠即对叶片沿展向方向采用倾斜或者弯曲的掠形方式。
适当的叶片前掠可以提高叶轮的气动性能，降低风机的动静干涉，进而减少振动和噪音[2,3]。
不同形式（如倾斜、弯曲等）的叶片前掠对叶轮性能的影响不同，但目前少有针对其不同影响以及机理的相关研究。
本文针对轴流风机，采用CFD方法研究了不同形式叶片前掠对性能的影响，并对其机理进行了分析。
2叶轮模型本文主要针对原型叶片的前掠进行了优化设计，其原型叶片和优化的整体前掠叶片及中部前掠叶片如下图1所示，相比原型叶片，整体前掠叶片的叶顶部分在叶轮旋转方向上更加前伸，而中部前掠叶片则展向的中部部分更加前凸。
气动设计的CFD数值模拟及优化
气动设计的CFD数值模拟及优化随着工业的发展和科技的进步，气动设计在各个行业中都扮演着重要的角色。
比如汽车、航空航天、建筑、能源等各种领域的研发工作都需要气动学的知识。
而气动设计的CFD数值模拟及优化技术，也成为了这些工程实践中重要的一部分。
下面，我们就来说一说气动设计的CFD数值模拟及优化技术。
一、CFD数值模拟的基本原理CFD(Computational Fluid Dynamics)，即计算流体力学，是利用计算机数值模拟流体在空间和时间上的运动、变化和相互作用的一种方法。
在气动设计中，CFD 数值模拟可以对气流进行分析和模拟，提供了可视化的方式来观察实际系统中的流场，最大限度地发挥设备的作用。
CFD计算流体力学的工作流程包括以下几个步骤：（1）建立几何模型：根据需要，选择合适的几何模型，以及相应的数据导入格式如IGES、STEP、STL等，进行模型导入。
（2）网格划分：确定模型的流动范围，并划分为多个相邻的小网格。
合理的网格划分可以更好地反映物体表面形态等数据，从而提高计算效率并减小误差。
（3）设定数值模型：根据需要，设置流动方程、物理模型、边界条件、计算区域、计算网格等。
（4）计算流动场：运用计算机对所设定的数值模型进行求解，并获取流动场的数值分布和特性参数。
一般计算过程需要使用数值方法，如有限元方法、速度增量法、声波分析法等。
（5）结果评价和分析：对所取得的流动场结果进行评价和分析，包括物理特性、流动速度、温度场等。
二、气动设计中的CFD数值模拟应用气动设计中的CFD数值模拟可以在实验前预测设计效果，也可以为详细的实验设计提供重要的指导信息。
在地址这一方面，气动设计中CFD数值模拟有以下应用：1.气动外形优化：气动外形优化是指在气动学和结构力学约束条件下，利用CFD数值模拟来进行气动外形的参数优化，从而实现外形的最佳效果。
在外形优化过程中，不断地调整参数，通过CFD模拟验证参数的合理性，加速气动设计的过程，提高设计效率。
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轴流风扇气动外形设计与性能数值计算
2沈阳航空航天大学航空发动机学院辽宁省沈阳市摘要
轴流风扇是冷却塔的重要组成部分，通常具有较高的风量和风压。
本文是以
旋转直径不超过6m，全压不低于100Pa以及体积流量不低于75万m3/h作为设计
指标，设计出轴流风扇的气动外形，包括弦长分布和扭角分布。
通过数值模拟开
展了气动性能计算，验证了外形设计的可靠性。
关键词：轴流风扇；外形设计；气动特性；数值模拟
1.
引言
冷却塔是一种用水作为循环冷却剂，为了降低水温，就需要在总的系统里面
吸收热量，然后被排放到大气中的装置。
冷却塔充分利用了蒸发散热这一物理现象，在蒸发过程中，工业生产中产生的过剩热量被分散到外部系统中。
冷却塔用
途比较广泛，涉及注塑、发电、铝型材加工和汽轮机等各个领域。
轴流风扇的工
作原理即工作过程中形成的气流平行于风机的轴向流动，轴流风扇的应用领域很广，生活中最常见的依照轴流方式进行工作的有空调外机的风扇和电风扇。
在工
程中，轴流风扇的应用范围越来越广，轴流风扇使用在对压力的要求不高、但是
对进口流量的要求很高的场合。
轴流风扇一般设置有整流器，目前采用倾斜整流
器叶片方法降低噪声比较普遍，在风机叶片表面实施非光滑的凸凹形态，也可以
使得风机噪声降低。
实际生活中也经常在离心式风机的叶片边缘和风机涡壳内侧
壁面上设置非光滑形态[1]，因为该形态的风机比常规风机产生的噪声少[2]。
通过对轴流风扇叶片进行气动优化设计，可以提高其气动性能及低噪声水平[3]。
目前对
轴流风机气动性能的研究分析主要有三种方法，理论分析法、实验分析法和数值
模拟法[4]。
轴流风机实验设计方法复杂且成本高，设计效率低，设计周期也较长，另外设计者的经验是否丰富也会影响到设计结果[5]。
轴流风机的设计过程需要反
复验证，并针对原设计的不足之处进行改进，为了使叶轮与电机能相互匹配，要
基于风机气动设计流程设计了风机的叶轮[6]。
本文设计了一种冷却塔散热轴流风扇，并用数值模拟方法对其气动性能进行了计算。
1.
本文轴流风扇设计指标及气动外形
2.1设计指标：
根据实际需要和客观条件，轴流风扇的设计要求，包括叶片数目、旋转直径
等外形参数以及全压、流量和功率等性能参数如下：叶片数目为6片，旋转直径
为5.94m，全压100Pa，体积流量75万m3/h，转速为165rpm，功率不高于37kW，叶片截面翼型选取NACA4415。
2.2轴流风扇桨叶气动外形：
根据设计指标和基于轴流风扇的气动设计方法得出桨叶的气动外形，包括弦
长径向分布和扭矩径向分布，见图1（a）和图1（b）。
可以看出弦长随径向位
置的增大而逐渐减小，叶根部分弦长较大，叶根处的弦长为0.635m，叶尖部分弦
长较小，叶尖处的弦长为0.367m；从图2.1（b）可以看出，以叶根处剖面翼型
为基准，从叶根到叶尖的扭角慢慢减小，即从叶根处基准0°减小到-12.65°。
叶片的安装角定义为叶根剖面弦向与旋转平面的夹角，设计安装角为30°。
（a）弦长（b）扭角（c）轴流风扇图
图1参数沿径向分布曲线及轴流风扇图
1.
轴流风扇气动特性数值模拟
3.1 数值计算模型及网格划分
计算模型为六叶片桨叶在给定安装角下组成的轴流风扇。
将轴流风扇放置在管道流中模拟其气动性能，轴流风扇上游计算域轴向长度为10倍旋转直径，下游计算域的轴向长度为30倍旋转直径。
网格采用混合网格，总计算域的网格数500万。
利用旋转坐标系法模拟轴流风扇的转动。
速度入口边界条件：主要是适用于不可压缩流，由于速度入口边界条件允许驻点条件浮动，假设将速度入口边界条件应用于可压缩流，那么就将会形成非物理结论。
通过已知的流量和进口截面积得到速度。
压力出口边界条件：当需要在模型出口或者模型无穷远处设定压力时，需要用到压力出口边界条件。
定义出口的压力为大气压，相对压力为0Pa。
壁面边界条件：当速度入口边界条件和压力出口边界条件设置完以后，往往还需要设置模型表面的边界条件，即壁面边界条件。
此条件一般将所设置表面的温度、流体之间的换热、以及与外界的辐射等参数固定不变。
将轴流风扇表面和计算域管道表面设置为壁面条件。
数值模拟在设计安装角30°下不同流量轴流风扇的气动性能，计算工况包括流量为55~100万m3/h，共计 8个工况。
3.2 计算结果与分析：
3.2.1轴流风扇气动性能
在设计安装角为30°的条件下，流量为55万m3/h至65万m3/h时，扭矩是递增的关系，流量为65万m3/h时的扭矩最大，为2022.3N·m，之后随着流量的增加，扭矩逐渐减小，详见如图2（a）。
在设安装角为30°的条件下，在研究范围内，当流量为55万m3/h时，全压为139.75Pa是最大的，之后随着体积流量的增加，全压是逐渐降低的，逐渐趋于平缓，在研究范围内，体积流量为55万m3/h的时候全压是最大的，详见如图2（b）所示。
在流量75万m3/h时，全压为128.16Pa，功率为34.63kW，满足设计指标的要求。
（a）扭矩（b）全压
图2 扭矩和全压随流量的变化关系
3.2.2下轴流风扇桨叶表面压力分布
在安装角是30°，流量是75万m3/h的条件下，轴流风扇桨叶表面压力分布如图3所示。
左侧是叶片压力面的压力分布，除了叶根处受到较低吸力的作用，其余部分都受到压力的作用，并且从叶根到叶尖压力逐渐增加，尤其是靠近叶尖前缘的压力最大。
图3右侧是叶片吸力面的压力分布，可以看出整个叶片吸力面均受到吸力的作用，吸力大小由叶根到叶尖逐渐增大，在叶尖区域前缘部分存在吸力峰值。
图3 安装角30°流量75万m3/h工况下的压力面和吸力面的压力分布1.
总结
本文首先介绍了冷却塔的概念、工作原理和冷却塔的用途，然后介绍了轴流风扇的相关概念和工作原理。
接下来进行的是根据设计指标对轴流风扇叶片进行了气动外形设计，最后通过数值仿真计算了轴流风扇的气动性能。
（1）本文设计的旋转直径5.96m，转速165rpm的六叶片轴流风扇在功率
34.63kW下能够实现75万m3/h的流量和128.16Pa的全压。
（2）通过分析轴流风扇叶片吸力面和压力面的压力分布，压力分布比较合理。
参考文献：
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[2] 刘庆萍. 轴流风机叶片仿生降噪研究[D]. 吉林大学, 2006.
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航空航天大学学报, 2008, 25(4):9-12.
[4] 芮正明. 基于 CFD 的风扇及叶轮流场仿真与优化[D]. 南京: 东南大学, 2016, 3-4
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[6] 陈文朴,苏伟,郑文鹏,陈宝.轴流风机气动性能模拟及实验验证[J].微特
电机,2022,50(02):36-40+46.。