基于有限体积法的G4_73型离心风机三维流场数值模拟

文章编号：1006-8139（2013）02-001-04基于 CFX 的离心泵内部流场三维数值模拟彦 1，2 吴建华 1麻 （1.太原理工大学水利科学与工程学院 山西太原 030024；2.山西水利职业技术学院 山西太原 030027）摘 要：基于三维不可压缩流体的 Ｎ-Ｓ 方程和标准 k -ε 湍流模型，采用隐式修正 SIMPLE 算法，利用 CFX 软 件，对离心泵装置进行全流场三维数值模拟，共计算额定转速下 30～80 m 3/h 流量范围内 8 个工况点。

对比分析小流量 工况、设计工况和大流量工况下泵装置流态和压力分布，并分析叶片表面静压，揭示内部流动规律，所得结果对预测水力 性能，提高水泵效率及进一步结构优化具有重要的参考价值。

关键词：离心泵；叶片；内流场；数值模拟；CFX中图分类号：TV131 文献标识码：AThree-Dimensional Numerical Simulation of Internal Flow Field in Centrifugal Pump Based on CFXMA Yan ，WU Ji an-huaAbstract: Base d on thr ee -dimension N -S equations and the standard k -ε Turbulence model, adopting SIMPLE algor i thm, thi s paper simulates the whole flow domain in Pum p System by using CFX. The flow regime and the distribution of pressure in the pump are i nvestigated contrastively under these conditions: the small flow r ate condition, the design condition and the flow big rate condition based on the calculat i on of different operating conditions with the flow rates ran ge 30～80 m 3/h at the rated rotating speed, and analyz i ng blade pressure to find out the law of the inner flow of the centr i fugal pump. The result provides theoretical foundat i on for forecasting hydraulic performance and optim i zing centr i fugal pump structur e.key words: centr i fugal pump ；blade ；i nternal flow fi eld ；numer i cal simulation ；CFX离心泵因其流量小、扬程高、安装检修方便等特点在工、农业生产中有着广泛应用。

基于有限体积法的G4-73型离心风机三维流场数值模拟王松岭;张磊;杨阳;吴正人
【期刊名称】《华北电力大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2009(036)004
【摘要】基于有限体积法,利用FIuent软件对G4-73型离心风机内部流场进行了全三维数值模拟.结果表明:蜗壳内的低能流体区沿轴向朝流动方向推进;叶轮内的静压和动压在叶片吸力面靠近叶轮进口处最低,叶轮流道中动压等值线呈"凸"型分布,在叶片压力面靠近叶轮出口处静压和动压达到最大值,且叶轮出口相对总压损失集中在吸力面和前盘侧.
【总页数】4页(P38-41)
【作者】王松岭;张磊;杨阳;吴正人
【作者单位】华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室,河北保定,071003;华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室,河北保定,071003;华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室,河北保定,071003;华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室,河北保定,071003
【正文语种】中文
【中图分类】TH4;O355
【相关文献】
1.G4-73型离心风机叶轮叶片开缝的数值模拟 [J], 李艳奇;吕玉坤;彭鑫;王铁民;任振宇;郭建新;唐文龙;李辉
2.基于有限体积法的离心通风机三维流场动力学特性分析 [J], 王松岭;骞宏伟;张磊;刘阳
3.G4-73型离心风机改用单板叶片的数值模拟 [J], 庞海宇;李嵩;沈炳耘
4.缝洞型多孔介质中多相流的有限体积法数值模拟 [J], 邸元;彭浪;WU Yu-shu;康志江
5.基于有限体积法的二维大地电磁各向异性数值模拟 [J], 王宁; 汤井田; 任政勇; 肖晓; 皇祥宇
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第十一届全国水动力学学术会议暨第二十四届全国水动力学研讨会并周培源教授诞辰110周年纪念大会文集风机叶片三维绕流场数值模拟周胡，王强，万德成*(海洋工程国家重点实验室，船舶海洋与建筑工程学院，上海交通大学，上海,200240,*通信作者：dcwan@ )摘要：本研究利用基于开源代码OpenFOAM所开发的两个求解器，对美国国家可再生能源实验室开发的Phase VI风机叶片的三维黏性绕流场进行数值模拟。

这两个求解器分别是基于任意网络界面元法(Arbitrary Mesh Interface, AMI)的瞬态求解器pimpleDyMFoam和基于多参考系(Multi Reference Frames,MRF)稳态求解器MRFSimpleFoam。

利用这两个求解器分别对相同桨距角、不同风速下三维风机叶片的复杂流场进行了数值模拟，计算得到叶片表面压力分布，叶片的推力、转矩、尾涡等气动力数据。

这两种求解器的计算结果与实验结果进行对比分析，证明采用这两种求解器数值模拟三维风机叶片复杂粘性流场是有效和可靠的。

关键词：风机叶片；三维黏性流场；AMI；MRF ；OpenFOAM1引言风能是清洁、无污染的可再生能源之一，得益于机翼设计理论，材料技术、电力供应、叶片加工制造等技术发展，风力发电技术日益成熟，在可再生能源中成本相对较低，应用前景广阔。

随着海上风能的迅速发展，风能的利用再一次吸引了全球学术界和工业界的目光。

国外关于风机叶片三维数值模拟的起步较早，也取得了一些重要的成果。

例如Hansen等1998年在附着在叶片上的旋转坐标系上建立计算模型，基于压力修正方法求解了不可压RANS （Reynolds Averaged Navier-Stokes）方程[1]，这是首次对完整的转子叶片的全NS数值模拟；Yuwei Li等利用动态重叠网格技术（Overset grid technology），使用CFDShip-lowa v4.5通用程序分别求解RANS方程的方法和大涡模拟的方法(DES, Detached Eddy Simulation)方法模拟了多种工况下的风机的气动力行为[2]；Zahle等使用基于结构化网格不可压有限体积法的EllipSys3D求解器模拟了风机转子和塔架相互作用，成功捕捉了叶片和塔架伴流的非定常相互作用，研究了塔影效应对风机气动力特性的影响[3]。

基于并联双离心送风机内外流场的数值模拟研究王剑光于国栋(青岛朗兹环保科技有限公司山东青岛266100)摘要：该文完成了并联双离心送风机两套离心风机及房间内外流场及温度场三维数值计算。

在送风机内流场数值仿真基础上，着重分析了典型截面速度场的分布规律。

在送风机房间数值仿真基础上，着重分析了制冷与制热工况下房间内速度场及温度场的分布规律。

仿真结果对并联双离心风机系统的优化设计及房间内温度分布的主动控制等方面具有重要参考意义。

关键词：并联双离心离心风机蜗壳温度场中图分类号：TH432.1文献标识码：A文章编号：1672-3791(2022)06(b)-0056-05Numerical Study of the Whole Flow Field of the DoubleCentrifugal FanWANG Jianguang YU Guodong(Qingdao Londs Environmental Technology Co.,Ltd.,Qingdao,Shandong Province,266100China) Abstract:In this paper,three dimensional numerical calculation of two sets of parallel centrifugal fans and the in‐ternal and external flow field and temperature field in the house is completed.Based on the calculation of the inner-flow in the double centrifugal fan,the velocity field of the transverse and lengthways sections were farther analyzed. Based on the calculation of the house under refrigeration and heating working conditions,the velocity field and temperature field in the house were farther analyzed.The simulation results are of important significance to the op‐timal design of the air supply system and the active control to the temperature in the house.Key Words:Double centrifugal fan;Centrifugal fan;Fan volute;Temperature field并联双离心送风机是由两套离心风机及蜗壳组成的送风设备，在机组整体尺寸较小的情况下，提供较大的送风风量，经常应用于大型宾馆、室内房间的空气调节以及家电、机电设备的通风散热当中。

空气动力学中的流场计算算法研究空气动力学领域是应用数学的一个重要分支，其中流体力学的数学模型和计算方法是该领域的关键技术之一。

在众多的流场计算算法中，基于数值模拟的方法在空气动力学中的应用十分广泛。

本文将从数值模拟的角度探讨空气动力学中的流场计算算法的基本原理，并重点介绍三类流场计算算法：有限体积法、有限元法和谱方法。

一、数值模拟的基本原理数值模拟是一种通过计算机模拟物理系统运动和演化过程的方法。

在空气动力学领域，数值模拟的基本思路是根据流场的物理模型和初始条件，采用计算流体力学（CFD）软件进行计算，并通过数值方法求解出流场变量，如速度场、压力场和温度场等。

通常情况下，数值模拟的结果需要经过验证和实验对比，以确保其真实性和可靠性。

二、有限体积法有限体积法是一种广泛应用于空气动力学计算的数值方法，其主要思想是将流场分割成无数个小体积，然后将流量和通量积分在每个小体积上进行离散计算。

有限体积法中的基本计算方程是任意控制体积内的质量、动量和能量守恒定律，这些方程求解出每个控制体积节点的流场变量和通量，从而得到整个流场的解。

有限体积法不但适用于二维和三维流场计算，而且对非结构网格计算具有很好的适应性。

它还具有收敛速度快、计算精度高等优点。

三、有限元法有限元法是一种较为通用的数值计算方法，其核心思想是将一个复杂的流场分割成多个小的单元，再对每个小单元进行局部计算。

有限元法中所用的基本计算方程同样是任意控制体积内的质量、动量和能量守恒定律，但是在数值方法上与有限体积法有所不同。

有限元法对结构化的网格具有较好的适应性，但是对非结构化的网格计算不如有限体积法。

在空气动力学计算中，有限元法常用于处理弹性物体的空气动力学问题和近壁面边界层计算。

四、谱方法谱方法是一种基于函数的数值计算方法，其核心思想是将一个流场转换成频域上的函数，通过频域上的逼近方法来求解流场的变量。

谱方法在计算精度和计算效率方面具有很大的优势，特别适用于处理高精度要求的空气动力学问题。

G4-73型离心风机叶轮叶片开缝的数值模拟李艳奇;吕玉坤;彭鑫;王铁民;任振宇;郭建新;唐文龙;李辉【摘要】以G4-73№8D型离心风机为研究对象,利用NUMECA软件对其叶片进行开缝数值模拟,结果表明,开缝对风机内部流场有一定优化作用,并依据叶轮流场和风机性能的改善情况,确定了最优的开缝角度和开缝位置,在最优开缝方案下,流体在流道出口的速度比较均匀一致,且风机全压提高4.25％,效率提高1.49％.【期刊名称】《冶金动力》【年(卷),期】2018(000)006【总页数】5页(P41-45)【关键词】离心风机;开缝;优化;数值模拟【作者】李艳奇;吕玉坤;彭鑫;王铁民;任振宇;郭建新;唐文龙;李辉【作者单位】首钢京唐公司能源与环境部,河北唐山 063200;华北电力大学,河北保定 071003;华能荆门热电厂,湖北荆门,448002;首钢京唐公司能源与环境部,河北唐山 063200;首钢京唐公司能源与环境部,河北唐山 063200;首钢京唐公司能源与环境部,河北唐山 063200;首钢京唐公司能源与环境部,河北唐山 063200;首钢京唐公司能源与环境部,河北唐山 063200【正文语种】中文【中图分类】TK284.8引言风机属于通用机械的范畴，它在国民经济的各个部门中应用十分广泛，工农业生产中都离不开风机。

据统计，在全国的总用电量中，风机的耗电约占9%左右[1]。

目前，离心式风机在我国能源系统中占有较大比例，因此研究和改造提高其性能，对工矿企业的节能增效具有重要意义[2]。

风机的节能方法主要有从运行上调节和进行结构改造，关于运行调节的研究非常广泛；结构改造主要有加装倒流器、动静叶改造等，目前关于风机叶片开缝技术的研究不多，工程应用并不广泛。

其中清华大学的黄冬涛等人通过长短叶片开缝使离心通风机的性能曲线变得平坦，高效区变宽，使变工况性能更好[3]。

华中科技大学刘飞等人对叶片弦向开缝进行了研究，改善了叶栅周围的压力分布，使总压损降幅达15.8%，并对吸气点和回气点即开缝的位置进行了研究，给出了良好的建议[4]。

收稿日期:2012－04－13作者简介:李照军(1965—)，男，湖北枣阳人，助理工程师，2012年毕业于大同煤炭职业技术学院，现从事矿井通风与安全工作。

离心风机流场数值模拟研究李照军(大同煤矿集团轩岗煤电有限责任公司，山西原平034114)摘要:应用计算流体力学软件Fluent 建立了离心风机内部流场三维数值模型，模拟了离心风机内部压力、速度分布变化。

将模拟结果与试验结果进行了对比，验证了数值模拟模型的可行性。

研究表明:气体在叶轮内流动速度随叶轮半径的增加而增大，从风机进口经过风机叶轮通道到离开风机，静压逐渐增加。

关键词:离心风机;数值模拟;流场中图分类号:TD441．1文献标志码:B文章编号:1003－0506(2012)09－0017－02风机是广泛应用于国民经济各行业的一种通用流体机械。

据统计，我国各类风机和泵的耗电量约占我国总发电量的1/3，仅工业用通风机的耗电量就占我国总用电量的5%左右，如果再加上日常生活用的各类风机，它在我国电力系统中占有相当大的比例。

因此，在目前全球能源紧缺时期，从节约能源、降低噪音污染等角度考虑，设计出高效率的风机有十分重要的意义。

传统的流体机械设计方法是以试验数据、经验公式为基础，对其进行设计。

由于结构形式的改变，试验数据只能作为参考，不能准确分析新机型的流场。

随着计算机技术和计算流体力学的迅速发展，可方便快捷地计算分析流场，为设计流体机械提供有效手段。

同时，优化平台软件的出现，为流体机械的优化提供了有效的技术支持。

利用Pro /E 软件建立风机几何结构模型［1］，然后通过Gambit 对图进行网格划分，利用Fluent 软件求解离散方程，可以有效模拟离心通风机的流场，计算出通风机的性能参数，并对离心式风机的叶片安装角进行优化设计。

1模型建立与验证(1)风机模型［2］。

离心风机几何结构模型如图1所示。

风机由叶轮、机壳、进风口组成，叶轮上有10个机翼形叶片。

风机体积流量q v 范围为5202 11321m 3/h ，在此选择效率最高的工况点q v =7000m 3/h ，温度t =20ħ，黏度μ=18.08ˑ10－6Pa ·s ，密度ρ=1.205kg /m 3，特征长度L =1.35m ，进口速度v a =12.23m /s ，转速n =2900r /min。

离心通风机整机三维流场的数值模拟Three-dimensional Flow Field Numerical Simulation of Centrifugal Fan徐长棱毛义军/西安交通大学流体机械研究所摘要：对前弯型离心通风机整机三维内流场进行了数值模拟,预测了叶轮的做功效率，通过与试验结果比较表明了计算的可信性。

详细分析了风机内部流场情况，发现轮盖附近的流动分离现象使叶轮对流体的做功能力受到很大影响。

通过对不同工况的计算，揭示了叶轮和蜗壳内部的二次流现象及其发展规律。

通过比较，分析了蜗壳子午截面涡流产生的机理及其影响因素。

关键词：离心式通风机三维流场数值模拟二次流中图分类号：TH432 文献标识码：B文章编号：1006-8155（2005）05-0001-04Abstract:A numerical simulation of the three-dimensional inner-flow field in a forward-swept centrifugal fan is presented to predict the efficiency of impeller. The creditability of numeration is confirmed by comparing with the experimental result. The analysis of the flow field indicates that the flow separation near shroud had more badly influence on performance of impeller. The numerical analysis to different operating modes shows the developing laws of secondary flow inside volute and impeller. The mechanism of production and influencing factor of vortex in meridian plane of volute are analyzed.Key words:Centrifugal fan There-dimensional flow field Numerical simulation Secondary flow1 引言由于各方面条件限制，仅凭试验手段往往使离心通风机某些流动现象难以得到很好的观察和测量。

第 30卷第 17期中国电机工程学报 V ol.30 No.17 Jun.15, 2010 2010年 6月15日 Proceedings of the CSEE ©2010 Chin.Soc.for Elec.Eng. 85 文章编号:0258-8013 (2010 17-0085-06 中图分类号:TM 85 文献标志码:A 学科分类号:470⋅ 20风力机风轮气动性能三维流场数值模拟祝贺 1,徐建源 2,滕云 2,齐宏伟 2(1.东北电力大学建筑工程学院,吉林省吉林市 132012;2.沈阳工业大学电气工程学院,辽宁省沈阳市 1101783D Flow Field Numerical Aerodynamic Performance Test of Wind Turbine Rotor ZHU he1, XU Jian-yuan2, TENG Yun2, QI Hong-wei2(1. School of Architecture Engineering, Northeast Electric Power University, Jilin 132012, Jilin Province, China;2. School of Electrical Engineering, Shenyang University of Technology, Shenyang 110178, Liaoning Province, ChinaABSTRACT: Numerical method provide the experimental basis for choosing the best shape of turbine rotor and the blade size so as for wind turbine to reach excellent aerodynamic characteristics. Taking the wind turbine as the object, the numerical test technique was studied based on computational fluid dynamics theory and similarity theory. The wind turbulence mathematical model of the wind farm was established for considering the impact of terrain and wind shear effect. By using similarity theory, the three-dimensional numerical flow field was constructed and realized by computational fluid dynamics software Fluent. Dynamic wind speed and numerical experiment boundary conditions of wind turbine were defined by user-defined function (UDF. Wind turbine aerodynamic performance was studied and the simulation of rotor was completed on the aerodynamic parameters, such as rotor surface pressure, rotor rotational speed and moment time-history dataetc. The results show that the aerodynamic performance trendof wind turbine rotor obtained by using numerical test and field measurement would keep similarrity.KEY WORDS: wind turbine; rotor; aerodynamic performance; 3D flowfield;numerical test摘要 :数值试验方法可为选择最佳形状风轮翼型和风轮尺寸, 使风力机具有优异的空气动力特性提供试验依据。

文章编号：1005－0329（2012）10－0041－05收稿日期：2012－02－09基于非线性湍流模型的多翼离心风机内部流场三维数值模拟及性能预测李亮，王瑞，金晗辉（浙江大学流体工程研究所，浙江杭州310027）摘要：采用三维时均Navier-Stokes 方程，在显式代数雷诺应力湍流模型（EASM ）的基础上，通过引入扩展内禀平均旋转张量，建立了多翼离心风机数值模拟方法。

基于数值模拟结果的性能预测和实验结果吻合良好，证实了所采用的计算模型和数值方法的可行性。

通过数值模拟，分析了叶轮流道内速度场和压力场的分布，数值模拟结果表明叶轮流道呈现非常复杂的三维特性，在叶轮前盘存在二次涡流，吸力面则存在流动分离，并发现低能量的流体聚集在前盘区域，并分析比较了不同流量下流道中分离流动的情况。

关键词：CFD ；多翼离心风机；非线性湍流模型中图分类号：TH43文献标识码：Adoi ：10．3969/j．issn．1005－0329．2012．10．009Three Dimensional Numerical Simulation of Internal Flow Field in Multi-bladeCentrifugal Fan ased on the Non-linear Turbulent ModelLI Liang ，WANG Rui ，JIN Han-hui（Institute of Fluid Engineering ，Zhejiang University ，Hangzhou 310027，China ）Abstract ：Based on the three-dimensional RANS and explicit algebraic stress models （EASM ），a new method ，which the ex-tended intrinsic mean spin tensor is instead of the intrinsic mean spin tensor ，is developed to simulate the turbulent flow in a multi-blade centrifugal fan．The comparison of performance based on the simulating results with the experiment shows the simula-tion method is reliable．The velocity and pressure distribution of internal flow shows that the flow in impeller is very complicated ，some essential characteristics of internal flow ，such as separated flow on the suck side and the second flow on the front plane ，have been observed．Additionally ，the lower energy fluid is accumulated on the front plate area．Key words ：CFD ；multi-blade centrifugal fan ；non-linear turbulent model1前言多翼离心风机因其结构紧凑，压力系数高、噪音低而被广泛应用在油烟机、空调换气系统等场合。

基于CFD的风力机三维数值模拟汤松臻周俊杰郑州大学化工与能源学院郑州450002[ 摘要] 本文主要以某一水平轴风机为研究对象，运用Fluent对其进行优化设计和流固耦合数值模拟。

通过优化算法，把风机的转动惯距、风机转速和来流速度整体结合，并对风机外流场就行流固耦合分析，得出风力发电机叶片的受力分布形态和规律,为进一步的疲劳寿命、断裂分析和风机叶片的结构优化设计提供依据和参考。

[ 关键词]风力发电机；数值仿真；流固耦合；动力学3D Numerical Simulation Of Blade Of Fan Based On CFDTang Song-zhen, ZHOU Jun-jie(School of Chemical Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou,450002)[ Abstract ] In this paper, a certain horizontal axis wind turbine was used as the main research model, the paper simulated its fluid solid interaction field and optimized the design by Fluent. Using the optimizationtheory to make the fan speed, the flow velocity and the torque together. Fluid-solid coupling methodwas used to simulate the dynamic characteristics of a horizontal axis wind turbine. Throughanalyzing the data, the laws of the stress and strain distributions were got. It provides reference forthe further study on the failure and fatigue life, and for mechanical optimal design also.[ Keyword ] Wind turbine; Numerical simulation; Fluid-solid coupling; Dynamic1前言当今煤、石油、天然气等传统能源消耗的日益增加，能源危机日益严重，寻找新的可再生能源成为人类社会发展所面临的重要问题。

离心风机内部流场三维数值模拟
武晓刚;王家楣;姜丙坤;金建明
【期刊名称】《河南城建学院学报》
【年(卷),期】2006(015)002
【摘要】随着计算流体力学和计算机技术的快速发展,流体机械内部流场的研究有了很大的进展,目前用CFD软件对离心风机内部湍流场的数值模拟成为一种重要的研究方法,文章采用CFD商用软件FLUENT6.1对离心风机内部流场进行了三维数值模拟,分析其内部的流动情况,并根据数值模拟结果优化相关的设计参数,以保证离心风机具有良好的性能.
【总页数】3页(P22-24)
【作者】武晓刚;王家楣;姜丙坤;金建明
【作者单位】平顶山工学院,河南,平顶山,467001;武汉理工大学交通学院,湖北,武汉,430070;武汉理工大学交通学院,湖北,武汉,430070;武汉理工大学交通学院,湖北,武汉,430070
【正文语种】中文
【中图分类】TH442
【相关文献】
1.基于非线性湍流模型的多翼离心风机内部流场三维数值模拟及性能预测 [J], 李亮;王瑞;金晗辉
2.离心风机的内部流场数值模拟及噪声预估 [J], 叶福民;冯露;陈文杰;赵海东
3.基于FLUENT的多翼离心风机内部流场的数值模拟与参数优化 [J], 李同卓;毕鹏飞;蒋楠
4.吸粮机三级离心风机内部流场的数值模拟 [J], 丁问司;何祥滨
5.双出风口多风道离心风机内部流场数值模拟 [J], 徐立章;于丽娟;李耀明;马征;王成红
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G4-73型离心风机改用单板叶片的数值模拟庞海宇;李嵩;沈炳耘【摘要】本文以G4-73型离心风机为研究对象,将其机翼型叶片改为单板型叶片,采用CFD商用软件Fluent6.1进行了三维实体建模,并采用调整气动设计参数的整机流场数值模拟方法来优化其性能.最后制作样机并进行性能试验,不仅得出单板叶片的CA-73设计工况的全压和效率均与原机翼型风机基本吻合,而且在一定程度上改善了原G4-73离心风机大流量工况,达到了节能改型设计的目标.%In this paper, with G4 -73NoSD centrifugal fan as the research object, changing the airfoil blade to the plate blade, the 3 - D solid model of centrifugal fan is carried out with CFD software FLUENT6.1, and the aerodynamic design parameters of the machine numerical simulation adjusted to optimize its performance. Finally, product prototype is made and performance tests are conducted, The result not only showed that the total pressure and efficiency of the design condition of plateblade fan basically agree with the original type, but also improved the high flow condition of the original centrifugal fan of C4 -73 greatly, achieving the goal of energy saving retrofit design.【期刊名称】《节能技术》【年(卷),期】2011(029)001【总页数】5页(P52-56)【关键词】离心风机;节能改型;数值模拟;气动设计;性能优化【作者】庞海宇;李嵩;沈炳耘【作者单位】内蒙古工业大学能源与动力工程学院,内蒙古,呼和浩特,010051;清华大学工程力学系流体声学实验室,北京100084;内蒙古工业大学能源与动力工程学院,内蒙古,呼和浩特,010051【正文语种】中文【中图分类】TH4320 引言离心风机作为火力发电厂主要辅机设备之一,其耗电量约占机组发电总量1.5%～3%,约占厂用电量的25%～30%,其运行维修费用直接影响到火电厂的经济性。

基于非稳态计算对旋风机三维流场的数值模拟
王维斌;陈庆光;张永超;宋益勇;张中仕
【期刊名称】《风机技术》
【年(卷),期】2010(000)003
【摘要】应用三维非定常数值计算方法对矿用对旋轴流风机的非定常特性进行了数值模拟研究.数值计算中将SIMPLE正算法与RNGκ-ε湍流模型相结合,以风机三维全流道为计算域,获得了对旋风机叶轮区域3对干涉面上速度场和涡量场的非定常分布.通过数值模拟结果与设计参数和试验结果的比较,验证了数值预测结果的准确性.模拟结果表明,对旋风机在一个旋转周期的不同时刻,其内部流场存在显著的非定常特性.
【总页数】5页(P13-16,30)
【作者】王维斌;陈庆光;张永超;宋益勇;张中仕
【作者单位】山东省科学院工业节能研究中心,青岛市,266510;山东科技大学机械电子工程学院;山东科技大学机械电子工程学院;山东肥城矿业集团杨营煤矿;山东肥城矿业集团杨营煤矿
【正文语种】中文
【中图分类】TH432.1
【相关文献】
1.基于计算流体力学的木材干燥窑内三维流场的数值模拟 [J], 张杨;吴哲;曹军
2.基于数值模拟的对旋风机功率匹配研究 [J], 王涛;陈庆光;张永超;张永健
3.膛口装置三维流场的数值模拟及制退效率计算 [J], 张焕好;陈志华;姜孝海;韩珺礼
4.乙烯裂解炉辐射段三维流场和燃烧的数值模拟计算 [J], 夏文涛;张海琳;李良来
5.基于内部流动数值模拟的对旋风机设计 [J], 孙婉;李意民;谢远森
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基于计算流体力学的风机数值模拟摘要风机是在国民经济发展的各个部门都被广泛使用的机器，通常在冶金、石油、化工、纺织、电力、轻工等工矿业较为广泛，在这些部门生产发展中起到很大的帮助作用，随着计算机软硬件的发展水平的提高，应用计算流体力学软件可以对风机进行数值模拟和分析，为深入了解和分析风机数值带来巨大便利，利用数值方法通过计算机求解描述流体运动的控制方程，揭示流体运动的物理规律，进而得出风机的工作原理，本文同过对计算流体力学进行分析，解析出风机的数值模拟，不断完善发展风机技术。

关键词计算流体力学；风机；数值模拟；发展前景0引言随着国民经济的的不断进步和发展，风机的产生在国民经济的生产发展中起到很大的促进作用，风机将随着时代的发展，不断更新技术研究，从而能够更好的适应经济发展的需要，传统的风机设计，人们仅靠试验取得数据和经验公式，试验发现问题，改进设计。

但由于试验研究方法受到各种条件的限制，很多模拟参数的测量受到很多不良因素的影响，给测量结果带来很大的困难，很容易降低风机数值的实用性，对风机数值测量的误差加大。

而现阶段，由于科学技术的不断发展，利用商业CFD软件对风机的全三维流场进行模拟已越来越普遍，也就是利用计算流体力学对风机进行数值模拟的研究，给数值模拟工作带来了很大的便利，通过对计算结果进行了分析，模拟结果有助于理解风机内部的流动规律。

1 计算流体力学的概念分析计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，简称CFD）起源于20世纪60年代，当时的学科兴起跟计算机的技术发展有很大关系，随着人们对其不断的发展和研究，计算流体力学已经被广泛的应用，各种商品化的CFD通用性软件开始应用这类力学研究，同时更是对很多工业领域的生产发展起到很大的作用，计算流体力学以计算机为基础，利用数值的方法进行对流体力学各类问题的研究和模拟，主要在离散格式、湍流模型与网格生成等方面进行相对的数值试验、计算机模拟和分析研究，利用计算流体力学研发出得CFD技术，不仅极大的克服了传统流体力学中不完善的问题，而且还在应用领域得以全面的扩大，很多核能、化工、建筑等领域都有其力学的涉略。