背负式喷雾机风机流场数值模拟与改进研究

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离心风机是背负式喷雾喷粉机的重要部件之一。本文采用FLUENT软件,以二维N-S方程和Realizable k-ε两方程湍流模型为基础,运用有限体积法和SIMPLEC算法对离心风机内部流场进行了数值模拟和分析。计算中对离心风机内部流场进行了合理的区域划分,各个区域的网格采用了三角形网格,这样既保证了网格质量,又可以节省计算时间和计算机内存。离心风机内部包含有转动的叶轮部分和静止的蜗壳部分。通过实验获得模拟的初始边界条件。进口边界给定速度边界条件,出口边界给定压力边界条件。从计算结果来看,该计算方法能捕捉到离心风机内部的基本流动现象,可以很好的揭示其内部的重要流动特征。表明了FLUENT软件在进行离心风机流场分析方面的可靠性。实验证明,数值计算结果和实验测量结果的速度曲线符合较好,速度参数的数值误差小于5%。表明了本文所采取的模拟方法的可行性。叶轮进口安装角、蜗舌形状和叶轮尺寸是离心式风机内部流场的重要参数。通过改变这些参数,分别进行模拟,可以得出这几个参数对流场的影响规律,为风机的优化设计提供依据。通过数值模拟可以得出以下结论:进口安装角为直角时,风机内流场分布较好;蜗舌形状和叶轮尺寸也对其内部流场产生很大的影响。
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