多翼离心风机蜗壳改型设计与性能试验

摘要

为改善小型多翼离心风机受气体粘性影响导致流动分离加剧的现象,在传统蜗壳型线设计理论的基础上,研究气体粘性力矩对蜗壳壁线分布的影响,并采用动量矩修正方法对其进行改型设计.另外,为真实反映风机内流场分布情况,在标准k-ε计算模型的扩散项中加入粘性应力作用,使其最高计算误差降低至3％.对比分析改型前后风机数值模拟计算和试验测量结果可知,采用修正的k-ε模型进行计算发现改型后风机内旋涡强度减小,蜗壳出口靠近蜗舌处流动分离得到改善.试验结果表明:改型风机出口静压提升约25 Pa,最大全压效率较原型机提升约10％.同时,由于蜗壳张开度扩大能够抑制流动分离,使蜗舌附近区域的旋涡强度及其影响区域减小,从而使多翼离心风机噪声降低了2.5 dB.