多翼离心风机设计

离心通风机设计方法
首先，在机械设计方面，需要确定通风机的型号和规格。

根据具体的使用需求和风量计算，选用适当的型号。

通风机的型号大小直接影响到其性能和功耗。

同时，需要确定通风机的转速和功率。

转速的选择需要平衡风量、静压、效率和噪音等方面的要求。

功率的大小是决定驱动设备的能力。

其次，在流体动力学方面，需要对通风机的叶轮进行设计。

叶轮的设计是通风机性能的关键。

首先需要确定叶轮的几何参数，包括叶片数、倾角、展弦比等。

这些参数的选择取决于需要的风量、静压和效率。

同时，还需要对叶轮进行流场分析和优化设计，以提高流体的流通性能，并减小能量损失。

此外，材料的选用也是设计离心通风机时需要考虑的重要因素之一、离心通风机在使用中会受到较大的载荷和振动，因此需要选择具有足够强度和刚度的材料。

常见的材料包括铁、钢、铝和合金等。

选择适当的材料可以提高通风机的可靠性和使用寿命。

除了上述三个方面的设计，还需要考虑其他一些因素。

例如，通风机的噪音控制。

通风机在工作过程中会产生噪音，因此需要采取一定的措施进行噪音控制，如通过降低转速、增加隔音材料等。

另外，还需要考虑通风机的安装和维护。

通风机的安装需要保证其与周围环境的良好密封性，以避免泄漏和能量损失。

维护方面，要定期对通风机进行清洁和检测，保持其良好的工作状态。

总之，离心通风机的设计涉及到机械设计、流体动力学和材料选用等方面。

通过合理的设计和选择，可以提高通风机的性能和使用寿命，提供良好的通风效果。

摘要离心式通风机的设计包括气动设计计算，结构设计和强度计算等内容。

离心式通风机的气动设计分相似设计和理论设计两种方法。

相似设计方法简单，可靠，在工业上广泛使用。

而理论设讲方法用于设计新系列的通风机。

本文在了解离心通风机的基本组成，工作原理以及设计的一般方法的基础上，设计了一种离心通风机。

关键字：离心式通风机工作原理设计方法ABSTRACTThe design of Centrifugal fan includes the calculation of aerodynamic and the structure etc. The aerodynamic design of Centrifugal fan has two kinds of methods: one is the likeness designs, the other is theoretical designs. Based on above, this article designed a Centrifugal fan based on above.Key words: Centrifugal fan; working principle; design method1. 引言…………………………………………………………………… .(1)2. 离心式通风机的结构及原理 (3)2.1离心式风机的基本组成 (3)2.2离心式风机的原理 (3)2.3离心式风机的主要结构参数 (4)2.4离心式风机的传动方式 (5)3离心风机的选型的一般步骤 (5)4.离心式通风机的设计 (5)4.1通风机设计的要求 (5)4.2设计步骤 (6)4.2.1叶轮尺寸的决定 (6)4.2.2离心通风机的进气装置 (13)4.2.3蜗壳设计 (14)4.2.4参数计算 (20)4.3离心风机设计时几个重要方案的选择 (24)5.结论 (25)附录 (25)引言通风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，它是一种从动的流体机械。

离心式风机的设计与计算离心式风机的选型设计风机的设计方法有两种，一种是用基本理论换算得出设计工况点的近似值，再用模型试验加以验证。

这种方法适合于制造厂及研究单位设计新型风机时采用。

另一种方法是根据模型试验已得出的空气动力学图和无因次特性曲线，应用相似定律进行选型计。

这种方法在现场广泛被采用。

由泵与风机相似定律可知，同型式的风机在相似工况运行，尽管风机的尺寸大小不同，比转数n s 相等。

因此，它们的空气动力学图和无因次特性曲线是相同的。

应用相似定律来设计风机时，只要从制造厂或研究单位提供的各种类型风机资料中，选出与所设计风机比转数n 。

相接近的风机， 比较它们的效率以及能否适于现场制作等因系，就可以确定所设计风机的型式和尺寸。

下面概述用相似定律进行选型设计的方法和步骤： 一、设计参数的选择与计算在风机选型设计时，首先需要确定所需的风量q vv 、风压p 及转速n 。

设计风量、风压的确定可以采用理沦计算的方法，也可以用实际测量的方法。

对于现有风机的改造通常采用实测的方法。

下面分别介绍风量、风压的实测法和计算法。

1、通过实测量确定风机的风量、风压测定风机在锅炉设计负荷时的风压、管道压力损失、风量以及过剩空气系数测试方法见有关资料，这里不再重叙。

当锅炉末达到没计负荷时，需要进行如下换算： 1）、风量的换算：ααee vvp D D q q •= m 3/h 式中： vp q 一换算后风机的设计出力 m 3/h ；v q —锅炉额定负荷下的风机风量 m 3/h ；ααe—分别为锅炉额定负荷与实际负荷下的过剩空气系数之比； DD e—分别为锅炉额定负荷与实际负荷的比。

2）、风压的换算： Kvvp P q q P P ）（= m 2/N P P —换算后的风机风压。

m 2/N 。

P 额定负荷下风机风压。

m 2/N 。

K 系数(—般取1．7～2．0)。

2、通过计算确定风量、风压： (1)燃煤量B 的计算：η）（）（2321h h D h h Q D B H PHe -+-=km/h式中： D e —锅炉的额定负荷。

在职工程硕士硕士学位论文论文题目：多翼离心风机设计作者姓名胡荣伟指导教师鲁建厦教授学科专业机械工程所在学院机械工程学院提交日期 2015年5月浙江工业大学硕士学位论文多翼离心风机设计作者姓名：胡荣伟指导教师：鲁建厦教授浙江工业大学机械工程学院2015年05月Dissertation Submitted to Zhejiang University of Technologyfor the Degree of MasterDesign Of A Multi-blade Centrifugal FanCandidate: Hu RongweiAdvisor: Professor Lu JianshaCollege of Mechanical Engineering Zhejiang University ofTechnologyMay 2015浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。

除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。

对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人承担本声明的法律责任。

作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

本学位论文属于1．保密□，在______年解密后适用本授权书。

2．不保密□。

（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日多翼离心风机设计摘要随着现代工业的飞速发展，风机产品在各行业中得到了越来越广泛的运用，包括冶金行业的氧气顶吹炼钢、国防工业的航空风洞实验、民用的吸油烟机等。

多翼离心风机发展历史
多翼离心风机是一种广泛应用于工业通风、空调系统、锅炉引风和除尘等领域的风机类型。

它的发展历史可以追溯到19世纪中期,经过不断的改进和创新,现已成为现代工业生产中不可或缺的重要设备。

1. 早期发展阶段(19世纪中后期)
多翼离心风机的雏形可以追溯到19世纪40年代,当时一些发明家开始尝试利用离心力原理设计风机。

1865年,英国工程师约翰·格温发明了一种原始的多翼离心风机,被认为是现代多翼离心风机的先驱。

2. 20世纪初期的快速发展
进入20世纪,多翼离心风机得到了快速发展。

1901年,美国工程师戴德里克·泽诺设计了第一台实用化的多翼离心风机,大大提高了风机的效率。

1915年,瑞典工程师比尔格·卡普兰发明了前馈式多翼离心风机,解决了早期风机存在的一些缺陷。

3. 现代化发展阶段(20世纪中后期)
第二次世界大战后,随着工业化进程的加快,对多翼离心风机的需求急剧增加。

风机制造技术不断改进,出现了各种新型高效风机,如双入口离心风机、反击式离心风机等。

计算机辅助设计和数值模拟技术的应用,使得风机的设计和优化更加精确。

4. 当代发展趋势
当今,多翼离心风机朝着高效节能、低噪声、智能化的方向发展。

新
型叶轮和壳体设计、特殊工况优化、变频调速控制等技术不断涌现。

未来,多翼离心风机将在能源利用、环境保护等领域发挥更大作用。

多翼式低噪声离心风机参数多翼式低噪声离心风机主要包括叶轮、进出风口、风箱、电机等部件。

叶轮是离心风机的核心部件，它的形状、数量和叶片的角度等参数直接影响风机的性能。

本文将分析多翼式低噪声离心风机的主要参数。

一、叶轮叶轮是多翼式低噪声离心风机中最为关键的部件。

其主要参数包括叶轮直径、轮毂直径、叶片数、叶片型式、叶片倾角等。

1. 叶轮直径叶轮直径是指叶轮所在的圆周直径。

叶轮直径越大，风机的静压和流量也就越大。

叶轮直径需要根据实际需求进行选择，过大会使风机的功率增加，过小则会限制风机的性能。

2. 轮毂直径轮毂直径是指叶轮中心部分的直径。

轮毂直径与叶轮直径的比值称为叶轮的伸长比（H/D）。

伸长比越大，流量和压力都会有所下降，但叶轮的稳定性和强度也会有所提高。

3. 叶片数叶片数是指叶轮上叶片的数量。

叶片数越多，离心力越大，但叶片之间的相互作用也会增加，从而影响风机的效率和噪声。

叶片数需要根据叶轮的实际使用情况进行选择。

4. 叶片型式叶片型式是指叶片的形状和截面。

叶片型式不同，对流动的影响也不同。

常见的叶片型式有矩形叶片、圆弧形叶片、前后弯曲叶片等。

5. 叶片倾角叶片倾角是指叶片与叶轮轴线之间的夹角。

叶片倾角越大，对离心力的贡献也就越大。

叶片倾角过大或过小都会影响风机的效率和噪声，因此需要根据实际需求进行选择。

二、进出风口进出风口是多翼式低噪声离心风机中的重要部件，主要有进风道、出风道、扩散器和喇叭口等。

进出风口的设计直接影响风机的流量和压力。

1. 进风道进风道是指风机吸入空气的管道。

进风道的截面形状和长度都会影响进风的流量和速度分布。

为了最大程度地减少进风道对风机流量和压力分布的影响，通常采用圆形截面或近似圆形截面的进风道。

2. 出风道出风道是指风机将空气排出的管道。

出风道的形状和长度也会对风机的性能产生影响。

通常采用扩散器或喇叭口等方式来降低出风的速度和噪声。

3. 扩散器扩散器是一种圆锥形或圆台形的装置，可以将风机出口的高速气流扩散成低速气流。

离心式风机的设计与计算离心式风机是一种常见的流体机械，广泛应用于工业和民用领域。

它通过离心力将空气或其他气体送入或排出系统，实现了空气循环和通风，具有很高的效率和可靠性。

离心式风机的设计与计算是实现其性能优化和系统匹配的关键步骤。

首先，离心式风机的设计要考虑到系统所需的风量、压力、功率等参数。

根据具体应用需求，确定所需的风量和压力值，再根据风机的特性曲线和效率曲线，选择合适的型号和尺寸。

常见的参数包括风机的叶轮直径、转速、功率、排气口位置等。

在设计中，需要进行叶轮的设计与计算。

叶轮是离心式风机的核心部件，起到气体的加速和转化能量的作用。

叶轮的设计需要考虑到叶片的数量、形状、角度、弯曲和厚度等因素，以及叶轮与机壳之间的间隙和封闭。

设计时需要进行流体力学的分析和计算，以确定最佳的叶轮参数，提高风机的效率和性能。

另外，离心式风机的设计还需要考虑到机壳的形状和结构。

机壳是保护和支撑风机的重要部分，具有阻止气体泄漏和降低振动噪音的作用。

机壳的设计需要考虑到气流的通道和分流，避免流动的二次损失和涡流产生。

机壳一般采用金属制造，具有合适的刚度和密封性能。

此外，离心式风机的设计还需要进行传热和动力学的计算。

传热计算可以确定风机的冷却性能和温升；动力学计算可以确定风机的转动惯量和所需的驱动力。

这些计算可以帮助设计者更加准确地估计风机的性能和参数，提高风机的可靠性和效能。

最后，在设计完成后，还需要进行风机的性能测试和调试。

性能测试可以验证设计的准确性和风机的实际性能，包括风量、压力、效率、功率等参数的测量。

调试可以发现和解决风机在运行过程中的问题，如振动、噪音、温升等。

总之，离心式风机的设计与计算是一个综合性的过程，需要考虑到流体力学、传热和动力学等多个方面的因素。

通过合理的设计和计算，可以实现风机的性能优化和系统的匹配，提高风机的可靠性、效率和使用寿命。

多翼式离心风机多翼式离心风机的历史风机已有悠久的历史。

中国在公元前许多年就已制造出简单的木制砻谷风车，它的作用原理与现代离心风机基本相同。

1862年，英国的圭贝尔发明离心风机，其叶轮、机壳为同心圆型，机壳用鹏都鑫中压风机砖制，木制叶轮采用后向直叶片，效率仅为40%左右，主要用于矿山通风。

1880年，人们设计出用于矿井排送风的蜗形机壳，和后向弯曲叶片的离心风机，结构已比较完善了。

1892年法国研制成横流风机；1898年，爱尔兰人设计出前向叶片的西罗柯式离心风机，并为各国所广泛采用；19世纪，轴流风机已应用于矿井通风和冶金工业的鼓风，但其压力仅为100～300帕，效率仅为15～25%，直到二十世纪40年代以后才得到较快的发展。

1935年，德国首先采用轴流等压风机为锅炉通风和引风；1948年,丹麦制成运行中动叶可调的轴流风机；旋轴流风机、子午加速轴流风机、斜流风机和横流风机也都获得了发展多翼式离心风机的工作原理多翼式离心风机（又称离心风机）的叶轮外覆有机械外壳，叶轮的中心为进气口。

中压离心风机工作时，动力设备运转驱动叶轮旋转，将空气从进气口吸入。

离心风机的叶片转动过程中对气体施加动力作用，提高气体的压力和速度，气体在离心力的作用下沿叶道从排气口排出。

多翼式离心风机在工作过程中，虽然叶轮的旋转对气体的压力和速度有所提升，但气体的各种变化量较小，因此在离心风机的设计和使用过程中，通常是气体当作不可压缩的流体来处理。

中压离心风机的气体处理过程都是在同一径向平面内完成的，因此中压风机也叫做径流离心风机。

多翼式离心风机的性能参数多翼式离心风机的性能参数中，较为重要的是气体流量、压力、输送的功率、效率和叶轮的转速等，这都是在选型过程中必须关注的。

中压风机的气体流量参数，代表了风机在单位时间内能处理的气体的体积，而中压离心风机的压力是指在中压离心风机工作过程中，内部的气体压力值。

多翼式离心风机的效率，是指中压离心风机的轴功率和实际处理气体的有效功率之间的比。

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叶轮通过高速旋转驱动产生显著的离心效应，有效地吸引和加速气流的流入，并将其高效地排放，从而达成风量的传输。

多翼离心风机CFD分析及参数优化设计张素梅;郭培红;温小萍;李同卓【摘要】利用CFD分析软件FLUENT对多翼离心风机内部三维流场进行数值模拟,数值结果与五孔探针实验数据吻合较好.在此基础上建立多翼离心式风机参数化模型,并说明不同出口截面尺寸条件下CFD分析方法的风机参数优化设计过程.【期刊名称】《风机技术》【年(卷),期】2011(000)004【总页数】3页(P40-42)【关键词】多翼离心风机;CFD;数值模拟;五孔探针;参数优化设计【作者】张素梅;郭培红;温小萍;李同卓【作者单位】河南理工大学机械与动力工程学院;河南理工大学机械与动力工程学院;河南理工大学机械与动力工程学院;河南理工大学机械与动力工程学院【正文语种】中文【中图分类】TH4320 引言多翼离心风机由于其压力系数高、噪音低等特点得到了广泛应用。

但由于其蜗壳非对称性及其内部流场复杂性，凭借现有实验手段很难较为准确地测试其内部的压力脉动、尾流及漩涡脱落等流动现象。

近年来，国内外众多学者致力于风机内部流场的研究，但大部分研究仅借助于数值模拟方法对风机内部流场进行解析计算，对多翼离心风机内部的叶片通道或截面数值计算结果往往缺乏实验数据进行验证，不能真实地反映风机内部流动真实特性。

CFD（Computational fluid Dynamics）分析技术以连续方程、动量方程及能量方程为基础，通过计算机数值计算和图像显示，对包含流体流动等相关物理现象进行系统分析，可模拟从不可压缩到高度可压缩范围内的复杂流动。

本文采用CFD分析软件FLUENT对多翼离心式风机内部流场进行三维数值模拟，分析其内部流动特征，利用五孔探针实验测试数据对数值模拟结果进行验证，在此基础上建立多翼离心式通风机参数化模型，并以改变蜗壳出口截面尺寸为实例说明以CFD分析为基础的多翼离心通风机参数优化设计过程。

1 CFD分析数学模型CFD数值计算基于三维时均N-S方程、k-ε湍流双方程建立模型，壁面附近采用标准壁面函数，湍流动能、湍流耗散项、动量方程等均采用二阶迎风格式离散，压力-速度耦合采用SIMPEL算法。

2. 离心式通风机的结构及原理2.1离心风机的基本组成主要由叶轮、机壳、进口集流器、导流片、联轴器、轴、电动机等部件组成。

旋转的叶轮和蜗壳式的外壳。

旋转叶轮的功能是使空气获得能量；蜗壳的功能是收集空气，并将空气的动压有效地转化为静压。

2.2离心风机的原理叶轮旋转产生的离心力使空气获得动能, 然后经蜗壳和蜗壳出口扩散段将部分动能转化为静压。

这样,风机出口的空气就是具有一定静压的风流。

1-进气室；2-进气口；3-叶轮；4-蜗壳；5-主轴；6-出气口；7-扩散器2.3离心风机的主要结构参数如图所示，离心风机的主要结构参数如下。

①叶轮外径, 常用D表示；②叶轮宽度, 常用b表示；③叶轮出口角,一般用β表示。

叶轮按叶片出口角的不同可分为三种:前向式──叶片弯曲方向与旋转方向相同, β> 90°(90°～ 160°)；后向式──叶片弯曲方向与旋转方向相反, β< 90°(20°～ 70°)；径向式──叶片出口沿径向安装,β= 90°。

2.4离心风机的传动方式如图所示。

3. 离心式通风机的设计3.1 通风机设计的要求离心通风机在设计中根据给定的条件:容积流量，通风机全压，工作介质及以用其他要求，确定通风机的主要尺寸，例如，直径及直径比，转速n,进出口宽度和，进出口叶片角和，叶片数Z，以及叶片的绘型和扩压器设计，以保证通风机的性能。

对于通风机设计的要求是：（1）满足所需流量和压力的工况点应在最高效率点附近；（2）最高效率要高，效率曲线平坦；（3）压力曲线的稳定工作区间要宽；（4）结构简单，工艺性能好；（5）足够的强度，刚度，工作安全可靠；（6）噪音低；（7）调节性能好；（8）尺寸尽量小，重量经；（9）维护方便。

对于无因次数的选择应注意以下几点：（1）为保证最高的效率，应选择一个适当的值来设计。

（2）选择最大的值和低的圆周速度，以保证最低的噪音。