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發(fā)電機散熱風(fēng)機性能分析及優(yōu)化設計

發(fā)電機散熱風(fēng)機性能分析及優(yōu)化設計

1.概述

本項目針對8MW發(fā)電機散熱風(fēng)機開(kāi)展流體仿真分析，采用計算流體力學(xué)方法（CFD）獲取了其流量-性能曲線(xiàn)；并在此基礎上，以提高指定流量下風(fēng)機的輸出壓力為目標，對風(fēng)機葉片線(xiàn)型開(kāi)展了優(yōu)化設計。項目的主要內容分為以下三個(gè)部分：

幾何外形獲取；
風(fēng)機流體仿真分析，得到流量-壓力曲線(xiàn)；

2.幾何獲取

該風(fēng)機為無(wú)蝸殼、后向式構型，總體幾何參數測量如下：

表 1 風(fēng)機總體幾何參數

ID	Parameter	Name	Unit	Value	Remark
1	葉輪外徑	D2	mm	754
2	葉輪進(jìn)口直徑	D0	mm	362
3	葉片進(jìn)口直徑	D1	mm	375
4	出口寬度	b2	mm	98
5	進(jìn)口寬度	b1	mm	132	有倒角
6	葉片出口安裝角	β2A	deg	0
7	葉片進(jìn)口安裝角	β1A	deg	31
8	葉片數	Z	-	12

圖 1 無(wú)蝸殼風(fēng)機幾何布局

圖 2 風(fēng)機三維模型

3.風(fēng)機性能分析

3.1將換熱器后部截面設置為計算入口，氣流進(jìn)入發(fā)電機內部的截面設置為計算出口，對整個(gè)流場(chǎng)域開(kāi)展網(wǎng)格劃分，網(wǎng)格總數約330萬(wàn)。

圖 3進(jìn)出口設置

圖 4風(fēng)機網(wǎng)格劃分

仿真設置參數：

表 2 仿真設置

ID	Parameter	Name	Unit	Value	Remark
1	空氣密度	ρ	kg/^3	0.997
2	出口參考氣壓	P0	bar	1.001
3	風(fēng)輪轉速	ω	rpm	2890
4	入口流量	Flow	m^3/hour	4000~20000