風機作為各行各業(yè)的配套產品，廣泛應用于地鐵通風、礦冶通風、樓宇換氣通風，空調設備等。然而，風機作為工業(yè)生產中主要的能源消耗設備及噪聲來源之一，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。據統計，風機的電能消耗約占全國發(fā)電量的8～10%，因此提高風機的效率和運行效率是十分必要的。在斜槽離心風機樣機的基礎上，提出了三種改進方案：向內延長風機短葉片可減少短葉片吸力面分離，提高風機效率2。

高壓離心通風機廣泛應用于鋼鐵、水泥、化工等特種行業(yè)。其結構特點是葉輪的寬徑比小、內外徑比小、由長短葉片間隔且均勻分布，性能特點是壓力系數高、流量系數小，因此通常應用于高壓小流量的場合，但由于葉輪葉道較長，導致其內部流動損失較大，通常效率較低。并且由于其葉片結構復雜，加工困難，加工成本較高，經濟效益差，所以很多風機企業(yè)放棄了批量生產的計劃，甚至不生產，造成了市場貨源短缺，因此進一步的研究如何提高高壓離心通風機效率，改善其加工工藝具有十分重要的意義。針對高壓離心通風機機存在的以上問題，提出了“XQ斜槽式離心風機流場關鍵部件改進設計研究”的課題。本課題與某風機企業(yè)合作，對此型號風機結構進行改進設計，提高其性能。該課題的成功進行不僅會提高風機的效率，降低能源消耗，還會將風機的科學設計理念帶入企業(yè)，改善現在中、小、微風機企業(yè)粗放型生產的現狀。因此，改進后的風扇與樣機的幾何相似性不滿足風扇相似性原理的條件。

高壓離心通風機采用SolidWorks三維建模軟件對斜通道離心風機進行了三維建模，對整個離心風機進行了建模。由于斜槽風機葉片采用無氣鋼板焊接而成，為了簡化網格生成，提高網格質量，采用無厚度曲面建立了離心風機的三維模型。高壓離心通風機的網格生成方法可分為結構化網格和非結構化網格。一般來說，結構網格計算的收斂速度是快而好的。然而，在一些復雜的結構中，很難生成結構化網格。在結構化網格生成過程中，邊上節(jié)點的數目發(fā)生變化，往往導致相應的邊節(jié)點發(fā)生許多變化。網格生成通常占用CFD分析師的大部分時間。針對這一問題，本文采用混合網格對高壓離心通風機進行網格劃分，即結構化網格與非結構化網格相結合的方法。結構網格用于劃分葉輪的葉片通道。由于葉片位于葉輪各通道的連接處，葉片為非線性結構。在劃分結構網格時，往往會產生負體積。因此，采用非結構化網格劃分進氣道上部，并對靠近壁面和葉片的網格進行加密。邊界附近層的厚度為0.01 mm，這確保壁上的Y 值在湍流模型要求的范圍內?？紤]到后期改善高壓離心通風機結構的便利性，葉輪與蝸殼分開嚙合，并在相應的表面建立接口進行數據交換。輪盤沖突丟失高壓離心通風機葉輪旋轉時，葉輪的前盤和后盤外外表與其周圍的氣體發(fā)生沖突。葉輪外場計算網格為1224917殼體和1281713網格。

本文主要完成設計高壓離心通風機的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)數值計算，在瞬態(tài)數值計算結果穩(wěn)定后，采用FW-H模型計算設計風機的氣動噪聲值。根據數值計算結果，得出以下結論：

（1）通過比較設計風機樣機和斜槽離心風機樣機的數值計算結果，可以看出在設計流量條件下重新設計的離心機，風機的總壓值高于E設計目標，效率68%，效率比樣機高19.9%，總壓值由4626pa提高到5257pa，均滿足合作單位的性能要求。

（2）通過觀察原型風機和斜槽風機葉片通道的流線圖，可以看出設計風機的長、短葉片吸力面分離較弱，但沒有強渦流區(qū)。與樣機的內部流程相比，該流程有了很大的改進，效率也有了很大的提高。

（3）根據計算出高壓離心通風機的噪聲頻譜，可以看出設計風機的聲壓在1100Hz時有一個峰值，聲壓值為58dB。在遠場噪聲計算中，隨著受流點到葉輪中心距離的增加，風機噪聲值呈下降趨勢。