對旋軸流通風(fēng)機(jī)內(nèi)數(shù)值模擬及性能預(yù)測

王軍，肖朋 ：對旋數(shù)值模擬引數(shù)值模擬方R2為第二級工作輪。其中電機(jī)與工作輪直聯(lián)，前后兩級工作輪的旋轉(zhuǎn)方向相反。表1為對旋風(fēng)機(jī)模型機(jī)外徑運(yùn)動方程。CFD分析選用FLUENT軟件提供的壓力修正方法進(jìn)行求解，在計算時假設(shè)：內(nèi)流模擬采用的連續(xù)性方程及時均化的-方程（即N-S方程）為i uiuj1Pi

ui2 xjx uikGGY xx i kj 2 C CS x 1k3 1 2k j jRealizablek-ε模型能得到即：1.集流器區(qū)域，2.第一級轉(zhuǎn)子區(qū)域，3.第二級轉(zhuǎn)子區(qū)域，4.擴(kuò)壓器區(qū)域。其中區(qū)域1、4定義為靜止區(qū)域，區(qū)域2、3150 2.4葉排交界面處理方法MultipleReferenceFrameModel、混合平面模型（Mixing neModel）和滑移網(wǎng)格模型（SlidingMeshModel計算域的出口。進(jìn)口邊界條件給定為運(yùn)行工況點(diǎn)的速度流量進(jìn)口，出口靜壓為大氣壓。湍流動能和湍流動能耗散率均依據(jù)經(jīng)驗(yàn)計算確定。結(jié)果分流量系數(shù)、壓力系數(shù)和效率的定義式分別如下： P

1U 其中，Q為流量，P為全壓升，Ut為葉片外徑處圓周速度，Dt葉片外徑，為葉輪輪轂比，驗(yàn)證了數(shù)值計算模擬的有效性?？梢钥吹?，-圖中顯示計算壓力值在小流量工況下與實(shí)驗(yàn)值差別較大，最大偏差為8.42%，而-圖中顯示計算模擬效率值在大流量工況下與實(shí)驗(yàn)值差別較大，最大偏差為CFD模擬預(yù)測性能的方法是可靠的。 功率特性分NN1N

4結(jié)FLUENT軟件，模擬了動/動級葉輪的對旋風(fēng)機(jī)全流道三維流場，預(yù)測了對旋軸流風(fēng)機(jī)的運(yùn)行特性，其計算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合程度較好，尤其在設(shè)計點(diǎn)附近，CFD計算與實(shí)驗(yàn)的結(jié)果幾乎非常接近，在大流量或小流量時預(yù)測的方法精度降低。計算表明，CFD數(shù)值模擬方法能夠進(jìn)行設(shè)計風(fēng)機(jī)的性能預(yù)測，參考文[1]T.C.索洛瑪霍娃[蘇]．通風(fēng)機(jī)氣動略圖和特性曲線．煤炭工業(yè)[3]B．?？耍L(fēng)機(jī)．機(jī)械，1983．[4]王軍，王建峰，宋文艷等．對旋式軸流風(fēng)機(jī)非設(shè)計點(diǎn)流場的分析．西安公路交通大學(xué)學(xué)報,2000,NumericalSimulationandPerformancePredictionforCounter-rotatingAxialFlowWangjun,Xiao(HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430074,:Theinnerflowfieldofacounter-rotatingaxialfan,usingFLUENT,wasinvestigatedbynumericalmethod.Thepowercharacteristicofthefanhasbeenshowed,andtheperformanceofthefanwaspredicted.Thecomputedresultshow,theperformancepredictionsbynumericalmethodhasgoodprecisionandreliability,anditwasavailableforoptimi