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在日常生活及工业生产中,通风机的应用非常广泛,但耗电量也是非常之大的,仅工业用通风机的耗电量就占全国总用电量的12%。我国风机制造水平和发达国家还有差距,风机效率还有提高的空间。同时,通风机又是生产和日常生活中一个重要的噪声源。在提倡节能环保的大环境下,通风机节能、降噪的研究已引起高度重视。许多学者也在节能、降噪方面做了大量研究。本文在前人对轴流风机研究的基础上,分析了轴流通风机的优化设计现状及设计中存在的问题,提出了带后导叶的动叶可调轴流风机的优化设计方法。文中采用了双工况实例动叶可调轴流风机为原始数据,并采取一些手段验证优化结果的可行性。主要研究内容及结果如下:1、建立了带后导流器的动叶可调轴流通风机的优化数学模型,即叶片安装角度改变时(双工况条件下)效率和噪声综合目标函数;选取叶轮直径、轮毂比、叶片数、升力系数、转速5个参数作为设计变量,其中包括了离散型和连续型两类设计变量;选用叶片安装角度、轮毂处动力负荷系数、叶栅稠度、许用安全系数作为优化的状态变量。在优化过程中考虑了叶片载荷对风机的影响,在最优结果中可以得到适合两个工况的最佳叶片安装角度。2、采用ANSYS-APDL语言编写优化程序,对建立的风机优化数学模型进行优化迭代。得到优化后的风机结构参数,同时确定了动叶可调轴流风机运行时的最佳叶片安装角度。经过优化后风机的效率得到了提高,并降低了它的运行噪声。3、利用优化后动叶可调轴流风机的结构参数,在Pro/E中建立风机叶轮及后导叶三维模型。4、在Workbench的Static Structural(ANAYS)模块对风机叶片进行了静力分析,得到叶片的位移、应力、应变云图,最大值均在材料许可范围内,符合风机的安全运行要求。5、在Workbench的Modal(ANAYS)模块对风机叶轮进行模态分析,结果表明,实例风机各阶固有频率和激振频率以及其倍数值之间的偏差均在15%(即0.15)以上,激振频率和风机固有频率之间的偏差符合要求,风机运行时不会发生共振,能安全运行。6、采用Workbench中的Fluent流体分析模块对优化后风机进行流场分析,结果表明,风机内部流场顺畅。