轴流风机的气动性能优化
责任编辑:Pepsi     时间:2024-04-01     来源:转载于:技术邻
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轴流就是与风叶的轴同方向的气流,如电风扇,空调外机风扇就是轴流方式运行风机,其用途非常广泛。之所以称为“轴流式”,是因为气体平行于风机轴流动。轴流风机主要由风机叶轮和机壳组成,结构简单但是数据要求非常高。轴流式风机通常用在流量要求较高而压力要求较低的场合,由此轴流风机的气动性能成为评判其性能优劣的重要指标。

本文即将展示的是某轴流风机的气动性能优化的全流程介绍。通过对轴流风机的叶片和风道进行调整优化以提高其流量与效率。

1.优化前准备工作:


1.png2.png


2.优化目标:PQ性能与效率

模型优化过程中,主要分为风道及叶片的调整,调整内容如下:


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3.优化过程:

首先我们在软件当中建立全参数化的模型,然后优化软件设置中的参数以及参数变化范围,接下来与CFD软件进行耦合,最后进行全自动的性能优化。其中对于优化参数部分,主要是对扇叶进行优化:有叶片的翼形、弦长、三个方向的角度以及叶片数量,除此之外本次对风道也进行了一定程度的优化。


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叶片不同参数下的子午流道压力分布图
(压力分布越均匀其二次流速损失就会越小,气动性能和效率就会越高)

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叶片形状优化前后对比

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优化结果:在所有流量下,优化风扇的静压/全压效率和PQ始终高于原始风扇

4.优化操作流程

第一步:3D参数化建模,
第二步:设置 CFD 流程,
第三步:确定优化的几何参数,进行DOE并生成样本库,
第四步:设置优化目标,并进行优化计算。

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