針對(duì)9-22風(fēng)機(jī)具體實(shí)例，本文采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格進(jìn)行數(shù)值模擬，并利用Autogrid軟件提供的H型網(wǎng)格自動(dòng)生成功能生成進(jìn)水口和葉輪的終網(wǎng)格。9-22風(fēng)機(jī)其他部分的網(wǎng)格生成是通過先劃分區(qū)域，然后手動(dòng)劃分網(wǎng)格來完成的。邊界及初始條件1）集熱器入口設(shè)為入口邊界，葉輪出口設(shè)為出口邊界，葉輪前盤、后盤和葉片的實(shí)體壁設(shè)為實(shí)體壁，轉(zhuǎn)輪邊界面與下一周期轉(zhuǎn)輪邊界面之間的連接設(shè)為PE。三元匹配連接，循環(huán)數(shù)設(shè)為12。從表中可以看出，在設(shè)計(jì)條件下，風(fēng)機(jī)的總壓和效率隨網(wǎng)格密度變化不大。設(shè)定9-22風(fēng)機(jī)初始靜壓P=1.01325*105pa，初始溫度t=293K，軸向入口速度=18m/s，所有旋轉(zhuǎn)壁（如前盤、后盤、葉輪葉片等）的輸入速度n=1450r/min，其他非旋轉(zhuǎn)壁（如蝸殼）的輸入速度為零。由于流道內(nèi)軸流分布不均勻，葉輪前后盤不一致，為便于比較分析，沿葉輪圓周做了A、B兩段。葉輪通道內(nèi)的速度和壓力分布用云圖和矢量圖表示。給出了開槽角度對(duì)風(fēng)機(jī)性能的影響。給出了葉片開槽角度對(duì)風(fēng)機(jī)總壓和效率的影響結(jié)果。葉片開槽使風(fēng)機(jī)的總壓和效率增加，但總壓明顯增加，效率增加不大。其中，方案7的壓力和效率增加較大，總壓增加3.87%，效率增加0.15%。

9-22風(fēng)機(jī)改造后，風(fēng)機(jī)總壓明顯提高。雖然方案一的總壓在大流量區(qū)和小流量區(qū)附近增加較多，但在額定流量附近總壓的改善不如方案三，結(jié)合效率提高的數(shù)據(jù)，很明顯方案三是較佳的優(yōu)化方案。風(fēng)機(jī)總壓提高4.25%，效率提高1.49%。方案四，效率降低0.19%，主要是由于流經(jīng)槽的流體與原葉輪內(nèi)的高速流體發(fā)生強(qiáng)烈碰撞，造成沖擊損失。在風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中，當(dāng)集熱器流入葉輪轉(zhuǎn)輪時(shí)，流體受到慣性力和科里奧利力的影響，在后圓盤B段附近形成高速區(qū)，使B段附近的流速和流量大于A段，從而使風(fēng)機(jī)性能從兩個(gè)方面得到改善。（3）引風(fēng)機(jī)軸承冷卻方式由工業(yè)水冷卻改為帶風(fēng)機(jī)軸承冷卻，降低了用水量。一是提高前盤的徑向速度，即A段，使9-22風(fēng)機(jī)出口處的流體速度趨于均勻；二是優(yōu)化后盤附近的速度梯度。由此可見，開槽后葉輪出口處的流速整體上得到了提高。葉輪轉(zhuǎn)輪內(nèi)靠近后圓盤的速度在整個(gè)轉(zhuǎn)輪內(nèi)比較均勻，沒有明顯的高速聚集區(qū)，因此流場(chǎng)比較合理。與子午面上的原風(fēng)機(jī)相比，其軸向平均速度較高，速度梯度較小。因此，開槽改善了葉輪通道內(nèi)的流場(chǎng)，大大提高了9-22風(fēng)機(jī)的總壓和效率。邊界層分離現(xiàn)象發(fā)生在原風(fēng)機(jī)葉片通道的吸力面上，形成較大的渦流區(qū)；在通道的后半段，邊界層分離現(xiàn)象也發(fā)生在通道的吸力面上。葉片壓力面上的壓力高于吸入面上的壓力。二次流在葉輪通道中形成（其部分速度沿葉輪的圓周方向）。同時(shí)，在離心力的作用下，圓周方向形成一定的角度。

9-22風(fēng)機(jī)采用不等邊元法繪制蝸殼外形。首先確定了小正方形在繪圖中心的邊長(zhǎng)，確定了蝸殼的繪圖半徑；繪制的蝸殼外形如圖4.6所示。針對(duì)9-22風(fēng)機(jī)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)使用不足、建模周期長(zhǎng)的問題，提出了一種基于較小二乘支持向量機(jī)（LSSVM）和拉丁超立方體采樣（LHS）的大型離心風(fēng)機(jī)性能預(yù)測(cè)方法。以小正方形邊長(zhǎng)分別為蝸殼開口A的0.15、0.133、0.1167和0.1倍，根據(jù)公式確定9-22風(fēng)機(jī)蝸殼輪廓各部分的拉深半徑，拉深后即可建立風(fēng)機(jī)的三維模型。風(fēng)機(jī)集塵器的設(shè)計(jì)是一種氣體葉輪導(dǎo)向裝置，9-22風(fēng)機(jī)集塵器的幾何形狀和集塵器的安裝位置對(duì)風(fēng)機(jī)的性能都有影響，影響很大。

集電極的基本類型有圓柱形、圓錐形、圓形和圓錐形。圓柱形集塵器具有較大的流量損失和將氣流導(dǎo)入葉輪的能力差，但易于處理。錐形集熱器具有較大的流量損失和將流量導(dǎo)入葉輪的能力差。根據(jù)葉輪流道斷面面積逐漸變化的原理，建立了風(fēng)機(jī)葉片型線成形的數(shù)學(xué)模型。9-22風(fēng)機(jī)的圓弧集塵器具有相對(duì)較小的流量損失和更好的引導(dǎo)氣流進(jìn)入葉輪的能力。圓弧集熱器引導(dǎo)氣流進(jìn)入葉輪后，渦流面積比錐形集熱器小得多，減少了風(fēng)機(jī)內(nèi)部的流動(dòng)損失。從而提高了帶圓弧集熱器的風(fēng)機(jī)的效率和全壓系數(shù)。錐弧集熱器在現(xiàn)代風(fēng)機(jī)中得到了廣泛的應(yīng)用。

采用本文所述的設(shè)計(jì)方法，對(duì)所設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了分析。在離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)完成后，根據(jù)具體設(shè)計(jì)參數(shù)建立了離心風(fēng)機(jī)的三維模型。第三章采用樣機(jī)的數(shù)值計(jì)算方法，對(duì)設(shè)計(jì)工況下的風(fēng)機(jī)進(jìn)行了計(jì)算。結(jié)果表明，9-22風(fēng)機(jī)基于LSSVM和LHS的大型離心風(fēng)機(jī)性能預(yù)測(cè)方法能夠充分利用現(xiàn)有的風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)信息，快速、準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)風(fēng)機(jī)性能。給出了9-22風(fēng)機(jī)樣機(jī)設(shè)計(jì)的數(shù)值計(jì)算參數(shù)表。根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)和公式，設(shè)計(jì)9-22風(fēng)機(jī)和斜槽風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)速分別為13.89和11.08。根據(jù)風(fēng)機(jī)按不同比轉(zhuǎn)速分類的原則，可以看出所設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)和原型風(fēng)機(jī)屬于不同的系列，但在全壓、效率等方面性能有所提高。明朝第四章扇子的設(shè)計(jì)方法是正確合理的。通過對(duì)設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的數(shù)值計(jì)算參數(shù)與風(fēng)機(jī)初始設(shè)計(jì)值的比較，可以看出設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的總壓值高于設(shè)計(jì)目標(biāo)，效率為68%，效率比原型風(fēng)機(jī)高19.9%，總壓值由4626提高到4626。PA至5257PA，均滿足合作單位的性能要求。