離心風機的案例
焦化設備：離心風機
11.2離心風機轉速n的影響
當氣體的粘度不大，效率變化不明顯時，不同轉速下風機的流量，壓頭和功率與轉速的關系也發生變化。
Q1、p1、N1－轉速為n1時風機的體積流量、壓頭和軸功率；
Q2、p2、N2－轉速為n2時風機的體積流量、壓頭和軸功率；
11.3離心風機葉輪直徑的影響
當離心風機的轉速一定時，流量、壓頭與葉輪直徑有關 ，它們之間的近似關系為：
、、—葉輪直徑為時風機的性能；
、、—葉輪直徑為時風機的性能；
適用條件：固定轉速下，葉輪直徑的車削不大于20％。
第二章 多級離心風機
一. 工作原理
旋轉的葉輪將氣體加速，然后改變方向，使其減速，由于能量守恒，減速后的能量轉化為了勢能，在擴壓器中，壓力不斷增大，然后進過回流器進入下一組葉輪，產生更高的壓力，反復幾組后會得到勢能很大的高壓氣體。
圖6-1多級離心風機結構圖
二. 單級高速風機和多級離心風機的區別
1.按照工作原理，單級和多級離心風機都屬于速度式風機的一種，即首先是工作輪在旋轉的過程中，由于旋轉離心力的作用及工作輪中的擴壓流動，使氣體的速度得到提高，隨后在擴壓器中把速度能轉化為壓力能。
2.二者的區別是單級離心風機只有一組葉輪，空氣的壓縮是一次壓縮完成的，而多級離心風機在一根主軸上有多組葉輪，空氣的壓縮是在多組葉輪間用回流器使氣流進入下一葉輪，逐步完成的。由于離心風機是依靠提高空氣的流動速度即空氣動能來壓縮空氣提高壓力，所以要獲得同樣的壓力，單級離心風機的葉輪必須要比多級風機的轉速高數十倍，通常情況下多級風機的轉速只有數千轉，而單級風機的轉速卻高達數萬轉甚至高達數十萬轉。
展開 離心風機內部培訓資料
11.2離心風機轉速n的影響
當氣體的粘度不大，效率變化不明顯時，不同轉速下風機的流量，壓頭和功率與轉速的關系也發生變化。
Q1、p1、N1－轉速為n1時風機的體積流量、壓頭和軸功率；
Q2、p2、N2－轉速為n2時風機的體積流量、壓頭和軸功率；
11.3離心風機葉輪直徑的影響
當離心風機的轉速一定時，流量、壓頭與葉輪直徑有關 ，它們之間的近似關系為：
、、—葉輪直徑為時風機的性能；
、、—葉輪直徑為時風機的性能；
適用條件：固定轉速下，葉輪直徑的車削不大于20％。
第二章 多級離心風機
一. 工作原理
旋轉的葉輪將氣體加速，然后改變方向，使其減速，由于能量守恒，減速后的能量轉化為了勢能，在擴壓器中，壓力不斷增大，然后進過回流器進入下一組葉輪，產生更高的壓力，反復幾組后會得到勢能很大的高壓氣體。
圖6-1多級離心風機結構圖
二. 單級高速風機和多級離心風機的區別
1.按照工作原理，單級和多級離心風機都屬于速度式風機的一種，即首先是工作輪在旋轉的過程中，由于旋轉離心力的作用及工作輪中的擴壓流動，使氣體的速度得到提高，隨后在擴壓器中把速度能轉化為壓力能。
2.二者的區別是單級離心風機只有一組葉輪，空氣的壓縮是一次壓縮完成的，而多級離心風機在一根主軸上有多組葉輪，空氣的壓縮是在多組葉輪間用回流器使氣流進入下一葉輪，逐步完成的。由于離心風機是依靠提高空氣的流動速度即空氣動能來壓縮空氣提高壓力，所以要獲得同樣的壓力，單級離心風機的葉輪必須要比多級風機的轉速高數十倍，通常情況下多級風機的轉速只有數千轉，而單級風機的轉速卻高達數萬轉甚至高達數十萬轉。
展開 Simcenter STAR-CCM + 3D-CAD中的離心風機參數化示例
離心式風機是工業上使用最廣泛的設備之一，典型的應用場景包括HVAC系統等。常規結構包括旋轉的葉輪和固定的蝸殼，如下圖所示。葉輪將動能傳遞給氣體，蝸殼起整流的作用，將動能轉化為壓頭。
動畫1 離心風機旋轉動畫
葉片和蝸殼的設計直接影離響離心式風機的功率和壓頭。而在實際設計中，往往需要根據工程師的經驗，逐步調整幾何模型，通過實驗和仿真的方法來獲得模型的性能，雖然通常可以獲得更好的設計，但是因為時間和成本因素，無法保證對關鍵參數變化的所有方案的性能進行實驗和仿真分析，難以獲得最優的離心風機設計方案。通過對模型中的關鍵幾何變量進行參數化建模，配合優化分析或者方案掃掠，全面評估方案，獲得魯棒性好和性能高的模型方案。
本文提供了在Simcenter STAR-CCM+ 3D-CAD中對離心風扇進行參數化建模的示例。從下面的動畫可以看到參數化模型生成的各種設計。本文最后附帶有3D-CAD模型的仿真文件。下面列出了如何在Simcenter STAR-CCM+ 3D-CAD中構建參化數模型的詳細說明。
注：需要參考User Guide，先熟悉并掌握3D-CAD的基本操作。
動畫2 離心風機參數化模型變化動畫
第1步，葉片
首先通過繪制葉片外傾角線來構造葉片。葉片外傾線是使用4個參數構造的，即曲率（curvature），弦(Chord)，葉片偏離中心的距離（offsetFromCenter）和葉片角度（BladeAngle）。
1. 從原點開始創建兩條構造線，定義為“blade offset from center”，“bladeangle”和“blade chord length”，如下圖所示。
圖1 葉片構造線1
2.
展開 穩態MRF方法在模擬離心風機中的有效性
來源：ANSYS資料庫
翻譯：上海安世亞太
摘要
通過一個后傾離心風機的流動實例，FLUENT得到了驗證。該實例對其流動范圍進行了研究。與現有的試驗數據相比，穩態多重參考系(MRF)模型和realizable k-e湍流模型可以適當地捕捉風機的幾個性能特征。
正文
本文所研究的風機為采用傳統轉子設計的后傾離心風機。在實驗室（按照ANSI/AMCA 210-85、ANSI/ASHRAE 51-1985標準）通過將風機的出風口安裝到風洞入口以對風機進行測試。允許周圍的空氣從各個方向通過入口孔進入風機。在風洞中使用常規技術（靜壓口和射流噴嘴）測量升壓和流量。在額定運行速度和一定流量范圍內，收集了風扇的性能數據，包括升壓、軸功率和聲壓級。由于轉速和空氣溫度的細微變化，所有數據均校正為額定轉速和標準大氣密度（0.075 lbm/ft3）。本研究的目標之一是驗證穩態MRF方法在模擬離心風機中的有效性。
因此，入口-轉子域采用運動參考系模型（恒轉速）建模，而假定外殼域為靜止狀態。采用了realizable k-e湍流模型模擬湍流效應。假設工作流體（空氣）是不可壓縮的，具有固定屬性（密度=0.075 lbm/ft3，黏度=1.2×10-5 lb/ft-s)。
通過使用二階離散化方程和標準的SIMPLE壓力-速度耦合方案以進行求解。風機幾何如圖1所示。它由前盤和后盤、15個葉片和蝸殼板組成。轉子安裝在一個蝸殼中，該蝸殼收集來自轉子的流量并通過一個矩形出口排出。入口的集流器也被用來幫助引導氣流進入轉子，使流動損失最小化。
圖一：風機幾何
圖二：使用的表面幾何
基于GAMBIT建立了離心風機的計算網格。以IGES幾何文件的形式獲得了風機轉子和外殼的幾何。
展開 
旋轉機械 流場分析｜基于STARCCM+的多翼離心風機流場分析
01
前言
多翼離心風機由于其具有尺寸系數小、噪聲低、流量系數大和壓力系數高等優點，被廣泛應用于吸油煙機、空調室內機、工廠、礦井和電氣設備等的通風換氣和冷卻中,在國民經濟建設中發揮巨大作用。多翼離心風機其結構上的特點是葉型呈前彎型，并且葉片數目較多，通常在40片以上，而且其葉片往往是等厚度的單圓弧葉片，方便加工制造。
02
設計模型
圖1 葉輪設計
圖2 蝸殼設計
圖3 風機二維/三維顯示界面
03
CFD仿真建模
為了提高計算的進度，把出口部分進行自動延長從而減小出口回流對計算精度的影響。將整個流體域劃分成四個部分，分別為進口部件、葉輪、蝸殼和出口段。
展開 Fluent仿真實例｜穩態MRF方法在模擬離心風機中的有效性
圖7：中等流速下中間平面上的速度矢量
總而言之，利用了Fluent CFD求解器在非結構混合網格上對后傾離心風機進行性能計算。 計算結果與現有試驗數據吻合良好。此外，還正確地預測了重要的性能趨勢，如壓力上升和效率隨流量的變化以及效率峰值點。
這些結果表明，穩態MRF方法可以有效地計算離心風機的流量。雖然目前的計算是對風機內平均流場的合理近似，但可以預見的是，當流體在非常低的流速下開始分解時，流動將變得非常不穩定。因此，穩態MRF方法無法滿足精度要求，需要非穩態（滑移網格）來進行求解計算。
基于STAR-CCM+風機界面：雙向進氣的多翼離心風機的仿真
前向多翼離心風機作為一種，流量大，風壓大的風機種類，常用于空調，吸油煙機等家用電器中，本案例使用STAR-CCM+中的多參考系（MRF）模型計算前向多翼離心風機的流場。
1、問題描述
本案例仿真的前向多翼離心風機為雙向進氣，轉速為1000rpm，在計算時把進口設為大氣壓，出口相對壓力設為0，計算域如圖1所示：
2、幾何與網格
（1）本案例的幾何網格采用從外部導入的方法，啟動STAR-CCM+軟件，點擊file→Import→Import surface mesh，選擇準備好的stl面網格文件，選導入界面，選擇create new region，把單位改為mm，其余默認，點擊ok即可：
（2）右鍵點擊Continua中的mesh1，選擇selectmeshing models，選擇surfaceremesher；
（3）右鍵mesh1→reference values，在base size中中填寫面網格的總體控制尺寸20mm；
（4）勾選region→region 1→dianji→mesh condions→custom surface size，在下面的mesh values→surface sizes中填入dianji面網格的relative targetsize和relative minmum size；對所有的part進行目標尺寸和最小尺寸進行控制。
展開 347-CFX離心風機仿真WORKBENCH19.2-DM-MESHING-CFX-POST
04
基本結果
05
使用軟件
使用WORKBENCH19.2中的CFX對離心風機作流場仿真的操作，內含DM抽取流體域處理（無建模過程，風機模型為外部導入）、MESHING網格劃分、CFX流體仿真設置及CFD-POST基本出圖。
單相流（空氣），Frozen Rotor“凍結轉子法”。
多翼式離心風機氣動和噪聲分析
概要
使用SC/Tetra來評估不同幾何形狀的風機對空氣動力和旋轉停滯的噪音影響。
對于住宅區的通風設備，噪音減少是至關重要的。通過在風機中葉片的前面安裝風扇護罩(如圖1所示)可以有效改善空氣動力的特性，盡管，在其中有很大一部分流體動力原理還不為人知。護罩對空氣動力學的特性和噪音的評估是通過實驗來實現的，還有旋轉停滯對寬頻噪音的影響分析是通過模擬內部流場來完成的。
2. 算例
2.1. 實驗結果
2.2. SC/Tetra模擬結果
3. 總結
SC/Tetra展示了空氣流過風機的過程，并證評估了旋轉停滯對兩種風機寬頻噪音的影響。空氣動力特性與寬頻噪音相互違背。然而，MF9S特定的噪音級別是低于MF9。SC/TETRA證明了保護罩的使用可以提高多翼式離心風機的性能。
多翼式離心風機氣動和噪聲分析.pdf
展開 [案例分析]STARCCM+入門系列之——雙向進氣的多翼離心風機的仿真
前向多翼離心風機作為一種，流量大，風壓大的風機種類，常用于空調，吸油煙機等家用電器中，本案例使用STAR-CCM+中的多參考系（MRF）模型計算前向多翼離心風機的流場。
1、問題描述
本案例仿真的前向多翼離心風機為雙向進氣，轉速為1000rpm，在計算時把進口設為大氣壓，出口相對壓力設為0，計算域如圖1所示：
圖1 風機的計算域
2、幾何與網格
（1）本案例的幾何網格采用從外部導入的方法，啟動STAR-CCM+軟件，點擊file→Import→Import surface mesh，選擇準備好的stl面網格文件，選導入界面，選擇create new region，把單位改為mm，其余默認，點擊ok即可。
（2）右鍵點擊Continua中的mesh1，選擇select meshing models，選擇surface remesher；
（3）右鍵mesh1→reference values，在base size中中填寫面網格的總體控制尺寸20mm；
（4）勾選region→region 1→dianji→mesh condions→custom surface size，在下面的mesh values→surface sizes中填入dianji面網格的relative target size和relative minmum size；對所有的part進行目標尺寸和最小尺寸進行控制。
展開 基于icepak實現離心風機blower的建模教程 ￥80
離心風機加外殼方案，是散熱系統經常用到的一種散熱方案，在Icepak中使用blower模塊可以進行真實模擬氣流和散熱情況，本教程逐步介紹建模過程，并附帶仿真源模型，下載后可直接求解。如有問題，可技術交流。
ICEM-離心風機結構化網格
對于離心風機的結構化網格，可以劃分單獨一個葉片的周期，進行旋轉陣列復制；該難點在于葉片位置，比較薄，可以考慮用面關聯處理。
Revit建模時如何過濾掉不想要的模型？
1.打開一個項目，點擊“管理”選項卡下“選擇”面板下“編輯”命令；
2.在彈出的過濾器對話框中點擊“新建”命令；
3.在彈出的“過濾器名稱”對話框中，名稱改為“新風離心風機”，再勾選“選擇”，后點擊“確定”；
4.鼠標旁有兩個+號，點擊“新風離心風機”族，族將變成灰選，選擇所有新風離心風機（可以選擇所需要過濾掉的任意模型）；
5.選擇完之后，點擊“編輯選擇集”中的“完成選擇”；
6.在彈出的“過濾器”對話框中單擊“確定”命令；
7.過濾器建成了，單擊可見性/圖形替換上“編輯”按鈕，在彈出的“可見性/圖形替換”對話框中點擊“過濾器”按鈕，點擊“添加”；
8.在彈出的“添加過濾器”對話框中選擇剛剛新建的“新風離心風機”過濾器，點擊“確定”；
9.在彈出的“可見性/圖形替換”對話框中將“新風離心風機”的可見性取消勾選，后單擊“確定”；
10.模型中的新風離心風機就過濾掉了，也可以過濾掉所不需要的任意模型。
展開 基于STARCCM+的多翼離心風扇流場分析
01
前言
多翼離心風機由于其具有尺寸系數小、噪聲低、流量系數大和壓力系數高等優點，被廣泛應用于吸油煙機、空調室內機、工廠、礦井和電氣設備等的通風換氣和冷卻中,在國民經濟建設中發揮巨大作用。多翼離心風機其結構上的特點是葉型呈前彎型，并且葉片數目較多，通常在40片以上，而且其葉片往往是等厚度的單圓弧葉片，方便加工制造。
02
設計模型
圖1 葉輪設計
圖2 蝸殼設計
圖3 風機二維/三維顯示界面
03
CFD仿真建模
為了提高計算的進度，把出口部分進行自動延長從而減小出口回流對計算精度的影響。將整個流體域劃分成四個部分，分別為進口部件、葉輪、蝸殼和出口段。
展開 極坐標離心式通風機通用介紹
極坐標離心式通風機通用介紹
作者：林建文
離心式風機是一種常見的通風機類型，葉片旋轉對氣體做功，氣體壓力和速度得以提高，并在離心力作用下沿著葉道甩向蝸形機殼。因氣體在葉輪內的流動主要是在徑向平面內，故又稱徑流通風機。
風機葉片是風機的重要部件，它的幾何形狀，安裝角度，葉片數目對性能有很大的影響。每次都重新設計一款風機相當耗時。極坐標網提供多種性能優良的風機模型。用戶只需要輸入相關的參數值，網站便可生成相應的模型。
下面進行詳細介紹：
(1) 計算比轉速
用戶確定設計轉速n（RPM）和設計流量Q（m^3/h）和全壓差（Pa），根據風機比轉速公式算出比轉速:
(2)算出比轉速之后，在網站選擇相等或相似比轉速的離心風機；
(3)進入風機頁面后，輸入一些基本參數，網站便會生成模型。需要注意的是：
1、輸入設計流量和設計轉速，模型尺寸按照尺寸系數公式進行縮放:
式中nd，Qd分別表示風機的額定轉速、額定流量。
但是模型的厚度并不會縮放，因此，用戶需要根據縮放的情況，相應調整各個部分的厚度值來滿足工程上的需要。
2、改變葉片數對風機的性能有較大的改變，一般建議不改動。
下面介紹一個實例；
設計一個離心風葉，轉速2000RPM,流量300 m^3/h，全壓400Pa。
（1）計算得到比轉速為ns=35.7。T6-31型離心風機的比轉速為33.31。
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