贯流风机的数值模拟(毕业论文封面+毕业论文致谢) 第6页
第四章 计算结果与分析
按照第三章中所给的初始条件及边界条件，迭代2838步，结果收敛。其各个参数的图像表示见以下各图。
§4.1 压力场的结果与分析
在流场压力的等值线图像之中，红色代表高压区，蓝色代表低压区（见图4-1）。
由等压力线图可发现，在靠近蜗舌偏右下方处有一个很明显的低压中心，这说明在此处有回流，回流和入流的分离处是高压，回流所卷成的涡就形成了低压，气体的回流在速度矢量图上将会很清楚地看到。入气端远离蜗舌侧的边界和叶轮交界处有一个高压中心。由于高压中心的存在，将导致气流在此高压中心的后侧（来流方向）产生回流，使得由此处进入风机叶轮的流量将非常少。这种情况和实验的结果完全符合，在速度矢量图上也有很清楚的表现。
图4-1 贯流风机流场等压力线图
图4-2为局部放大的等压力线图，在进风口靠近蜗舌的地方，叶片左侧的压力大于右侧的压力，根据风机旋转的方向（逆时针旋转），可以推出此处的叶片对气流做的是正功。
对于远离蜗舌的一侧，其叶片两侧的压力基本相当，从压力角度来分析做功的情况，此处是风机的做功无效区。这一点也可以通过后面的速度矢量图看出来。
图4-2 局部放大的等压力线图
§4.2 流场的结果与分析
图4-3、图4-4为数值计算的速度矢量图。
由以下两个图可发现，在靠近蜗舌的一侧，有一个涡，在此处产生了回流。而在入气端远离蜗舌的地方，也产生了回流，迫使气流涌向蜗舌处，使得气流在靠近蜗舌处的流量为最大。在远离蜗舌一侧的上游部分，几乎没有气流流进风机叶轮。出现了这种情况，正好与对压力场的分析相一致。即在远离蜗舌的地方是做功无效区，无气流流入；而在靠近蜗舌的地方，风机做正功，气流主要由此处流入风机叶轮。不仅如此，由于靠近蜗舌处存在旋涡，气流在靠近蜗舌处进入风机叶轮时又做了一个旋转运动，使得气流进入叶片的方向性变得很差，加大了与叶片之间的攻角，又进一步导致了能量的损失。
由于所形成的低压中心，并不在蜗舌与风机叶轮中心的连线上，偏向于出气口的方向，导致在蜗舌附近形成了很强的压力梯度。因此，当气流流过蜗舌后，并不是直接都流向出口，而是有很大一部分要形成回流，与蜗舌上游的气流相混合，进入风机叶轮。
图4-3 贯流风机流场的速度矢量图图4-4 局部放大的速度矢量图图4-5为其他人对贯流风机流场的计算结果。
图4-5-1 流场的等压力线图
图4-5-2 流场的速度矢量图
本文计算的结果与图4-5相比较，结果是一致的。叶轮出口处，靠近蜗舌的部分都形成了一个低压中心，形成回流区。涡心的位置看上去有一些差别，这是由于蜗壳的形状不同造成的。在叶轮入口处，远离蜗舌的地方也都有产生了回流，只是本文所计算结果所显示的此处回流区的涡不如图4-5显示的那么明显。
此次计算的结果与实验结果也是完全符合的（如图4-6）。靠近蜗舌处流量很大；远离蜗舌处，由于背侧回流，叶轮内部无烟迹，表明气流无法进入。
图4-6-1 出烟口放在靠近蜗舌处 图4-6-2 出烟口放在远离蜗舌处
§4.3 流量的分析
风机的两个性能参数是：流量系数（ ）、全压系数（ ），它们的定义见式 （2-6） 和（ 2-1）。
工程经验是：在 处附近， 随 的增大稍有下降，在 的范围内， 随 的增加线性增加，当 时， 迅速下跌。
通过本次的数值计算，其流量可以直接由FLUENT读出，比较方便。在当前所设的初始条件和边界条件下，贯流风机的流量为： （即 ）。此流量值符合实际情况。
§4.4 小结
贯流风机的数值模拟计算，对于空调工业的发展是十分重要的。利用数值计算所计算出来的流场的结果，可以为风机叶轮叶片及流道的形状设计提供新的方案，充分适应流场，来减少贯流风机在工作时产生的噪声。噪声问题也同样是贯流风机的发展所遇到的非常棘手的问题，如能充分利用对贯流风机流场的精确模拟来减少噪声，将是非常有前途的。充分利用数值计算，还可以减少对贯流风机进行技术改进的成本，有利于我国空调工业的发展，增强我国空调工业在国际市场上的竞争能力。
上一页 [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] 下一页
贯流风机的数值模拟(毕业论文封面+毕业论文致谢) 第6页下载如图片无法显示或论文不完整，请联系qq752018766
