在總結(jié)以往研究經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，以低壓離心風(fēng)機為研究對象，利用NUMECA軟件對不同的葉片開槽方案進行了模擬，比較了不同方案下的風(fēng)機性能優(yōu)化，并結(jié)合分布確定了葉片開槽的較佳參數(shù)。葉輪內(nèi)部流場。本文對低壓離心風(fēng)機原葉輪開槽前的內(nèi)部流場進行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明，風(fēng)扇葉片通道的吸力面發(fā)生了邊界層分離，形成了一個較大的渦流區(qū)。后半段通道內(nèi)，吸力面邊界層分離較為嚴重，高速氣流占整個通道寬度的65%左右。因此，可以通過在容易發(fā)生邊界層分離的葉片端部開一個小間隙來防止邊界層分離的產(chǎn)生和發(fā)展，從而使流經(jīng)該間隙的部分流體能夠吹走吸入面出口附近的流體。以往的研究表明，狹縫的大小對氣流有很大的影響，但在粉塵環(huán)境中，狹縫過?。íM縫寬度約為2 mm）可能會被堵塞而失去其功能，這限制了該技術(shù)在實際中的應(yīng)用。因此，為了確保低壓離心風(fēng)機不發(fā)生堵塞，開口處有足夠的間隙?？紤]到工程實踐中操作的方便性，用A的變化來表示縫的位置，用B的變化來控制縫角的大小。比較采用A/C（c為葉片弦長）與B/C的無量綱形式。在計算和優(yōu)化槽位和槽角時，采用了固定一個比例和調(diào)整另一個比例的方法。引風(fēng)機風(fēng)量496800m3/h，全壓6600pa，軸功率1086KW，設(shè)計電流146。

風(fēng)機作為各行各業(yè)的配套產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于地鐵通風(fēng)、礦冶通風(fēng)、樓宇換氣通風(fēng)，空調(diào)設(shè)備等。然而，風(fēng)機作為工業(yè)生產(chǎn)中主要的能源消耗設(shè)備及噪聲來源之一，其科技含量的提升和加工制造工藝的創(chuàng)新與優(yōu)化對節(jié)約資源和環(huán)境保護有著重要的意義。據(jù)統(tǒng)計，風(fēng)機的電能消耗約占全國發(fā)電量的8～10%，因此提高風(fēng)機的效率和運行效率是十分必要的。與樣機的內(nèi)部流程相比，該流程有了很大的改進，效率也有了很大的提高。

低壓離心風(fēng)機廣泛應(yīng)用于鋼鐵、水泥、化工等特種行業(yè)。其結(jié)構(gòu)特點是葉輪的寬徑比小、內(nèi)外徑比小、由長短葉片間隔且均勻分布，性能特點是壓力系數(shù)高、流量系數(shù)小，因此通常應(yīng)用于高壓小流量的場合，但由于葉輪葉道較長，導(dǎo)致其內(nèi)部流動損失較大，通常效率較低。并且由于其葉片結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工困難，加工成本較高，經(jīng)濟效益差，所以很多風(fēng)機企業(yè)放棄了批量生產(chǎn)的計劃，甚至不生產(chǎn)，造成了市場貨源短缺，因此進一步的研究如何提高低壓離心風(fēng)機效率，改善其加工工藝具有十分重要的意義。針對低壓離心風(fēng)機機存在的以上問題，提出了“XQ斜槽式離心風(fēng)機流場關(guān)鍵部件改進設(shè)計研究”的課題。本課題與某風(fēng)機企業(yè)合作，對此型號風(fēng)機結(jié)構(gòu)進行改進設(shè)計，提高其性能。該課題的成功進行不僅會提高風(fēng)機的效率，降低能源消耗，還會將風(fēng)機的科學(xué)設(shè)計理念帶入企業(yè)，改善現(xiàn)在中、小、微風(fēng)機企業(yè)粗放型生產(chǎn)的現(xiàn)狀。目前，在現(xiàn)有的離心風(fēng)機損失模型中，不同部件的各種損失（如進氣室損失、葉輪進口氣流從軸向到徑向的損失、葉輪通道損失、蝸殼損失、變工況下葉片進口沖擊損失）是獨立計算的。

低壓離心風(fēng)機葉輪由若干結(jié)構(gòu)參數(shù)組成，這些參數(shù)對離心風(fēng)機的性能有著重要的影響。相似原理在風(fēng)機上的應(yīng)用，極大地促進了風(fēng)機的設(shè)計和改進。在風(fēng)機設(shè)計中，根據(jù)相似原理，可以選擇現(xiàn)有的風(fēng)機或經(jīng)過試驗的機型進行相似設(shè)計，以保證風(fēng)機達到預(yù)期效果。在沒有合適、的風(fēng)機或模型的情況下，可以根據(jù)低壓離心風(fēng)機相似原理制作模型，然后將模型試驗的結(jié)果轉(zhuǎn)換為機器的實際結(jié)果，完成風(fēng)機的設(shè)計。然而，相似原理的應(yīng)用必須嚴格滿足幾何相似、運動相似和動態(tài)相似等相似條件?？梢钥闯?，在相同的條件下，通過風(fēng)機轉(zhuǎn)速與葉輪出口直徑的比值，可以得到風(fēng)機流量、靜壓、總壓和內(nèi)功率的比例關(guān)系。然而，當只改變?nèi)~輪結(jié)構(gòu)參數(shù)時，改進后的風(fēng)機與原型風(fēng)機的相似性將不能得到滿足。因此，本文通過改變低壓離心風(fēng)機葉輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)和數(shù)值計算方法，對改進后的風(fēng)機性能進行了評價和分析。離心風(fēng)機結(jié)構(gòu)參數(shù)試驗?zāi)Ｐ蜑?900轉(zhuǎn)/分斜槽離心風(fēng)機，傳動方式為A型傳動。斜槽離心風(fēng)機主要由葉輪、蝸殼和集熱器組成。葉輪由前、后、葉片三部分組成。前盤為錐形弧。葉輪直徑480mm，葉片數(shù)20片。短刃10片，長刃10片，分布均勻。短葉片為截短半徑的前葉片，其余部分與長葉片結(jié)構(gòu)相同，所有葉片出口安裝角度為140度。葉輪圖如圖3.1所示。蝸殼為矩形截面，寬度為69mm。在斜槽離心風(fēng)機樣機的基礎(chǔ)上，提出了三種改進方案：向內(nèi)延長風(fēng)機短葉片可減少短葉片吸力面分離，提高風(fēng)機效率2。

風(fēng)機葉輪參數(shù)選擇葉輪是風(fēng)機的主要部件，葉片是將能量傳遞給流體的部件。因此，風(fēng)機葉輪的設(shè)計與風(fēng)機所需的流量和壓力有很大的關(guān)系。目前國內(nèi)外葉輪主要尺寸的選擇方法不同。這是一種廣泛使用的方法。低壓離心風(fēng)機總壓tfp與葉輪外徑、轉(zhuǎn)速n和葉片出口安裝角的關(guān)系，確定低壓離心風(fēng)機葉輪的外徑。下面逐步介紹了風(fēng)機葉輪參數(shù)的選擇方法。原型斜槽風(fēng)機出口安裝角度為140度。增大前向離心風(fēng)機葉片的出口安裝角，不僅可以提高風(fēng)機的總壓，而且可以增加噪聲，降低風(fēng)機的效率。為了降低設(shè)計風(fēng)機的噪聲值，提高風(fēng)機的效率，選用葉片出口安裝角2aβ為120度。在實際應(yīng)用中，總壓系數(shù)不僅與葉片出口安裝角有關(guān)，而且與葉輪的相對幾何尺寸有關(guān)。通常，風(fēng)扇的比轉(zhuǎn)速用來表示葉輪的不同幾何形式。在風(fēng)機比轉(zhuǎn)速和葉片出口安裝角選擇完畢后，根據(jù)風(fēng)機的統(tǒng)計數(shù)據(jù)繪制了低壓離心風(fēng)機總壓系數(shù)與葉片出口安裝角（at2~beta_u）曲線的關(guān)系，并進行了計算。已完成風(fēng)機總壓系數(shù)的計算。第二種改進方案的基本思想是在風(fēng)機外殼不變的情況下，增加風(fēng)機葉輪的旋轉(zhuǎn)直徑。