吕玉坤张波*/华北电力大学能源动力与机械工程学院

程博/中广核工程有限公司

基于CFD的离心风机叶轮中心位置优化研究

吕玉坤张波*/华北电力大学能源动力与机械工程学院

程博/中广核工程有限公司

以G4-73№8D离心风机为研究对象，利用NUMECA软件对改变风机叶轮与蜗壳径向相对位置的不同方案进行数值模拟，确定了最佳叶轮中心位置;对比分析原风机与叶轮中心位置优化后风机，在额定工况与变工况下的内部流场，表明了优化后风机叶轮与蜗壳径向适配性增强。

离心风机；径向相对位置；优化；径向适配性；数值模拟

0 引言

在火力发电厂中，风机作为重要辅机，是主要的耗电大户。据统计，风机耗电量约占厂用电量的30%[1]，占机组发电量的1.5%～3%[2]。因此，研究和改造风机以提高其性能，对火电厂的节能增效具有重要意义[3]。本文重点讨论对象为G4-73№8D型离心风机，适用于普遍采用中、小型发电机组配套的离心式风机的优化改造。

目前国内外学者对离心风机的研究主要集中于叶轮和蜗壳的结构和流动特性的研究，而对叶轮最优中心位置的研究相对较少。朱之墀[4]、张建[5]、王建[6]等对叶片通流部分进行了改造。Dawes提出离心压缩机中有2/3的损失发生在扩压器中[7-9]。Nursen[10]等预测了离心泵蜗壳内部的三维旋转流动。在蜗壳结构中，蜗舌间隙是研究重点。王丙湘等[11]分析了离心式通风机节能技术改造效果，得出当间隙尺寸和蜗舌位置控制在规定范围时，可以极大地减少泄漏损失。……