张 波，吕玉坤

1 前言

离心风机是火电厂的重要辅机，是仅次于泵的耗电大户［1］，其耗电量约占发电机组发电量的1.5%～3%，占厂用电的25%～30%［2］。因此，研究和改造风机，提高其性能，对火电厂的节能增效具有重要意义。

国内外对离心风机的研究多集中于叶轮和蜗壳结构，而对蜗壳型线的优化、叶轮与蜗壳之间轴向相对位置及径向相对位置的研究不多。黄东涛、张建、王建等对叶片通流部分进行了改造［3～5］。Dawes、Nursen、杨静等研究了蜗壳内部的三维旋转流动［6～8］。区颖达、吕玉坤等研究得出了合适的蜗舌间隙，可较好地降低泄漏损失和噪声［9，10］。宋宝军、程博利用数值模拟手段，分别对蜗壳宽度和蜗壳型线优化，提高了风机效率和全压［11,12］。郑金等提出多种节能改造方案，增压风机节电效果显著［13］。因此，耦合蜗壳宽度、蜗舌间隙及叶轮轴向相对位置三因素，探寻最优耦合方案，就有可能提高风机性能。

本文以G4-73№8D型离心风机为研究对象，在蜗壳型线优化的基础上，采用正交试验设计方法耦合蜗壳宽度、蜗舌间隙及叶轮轴向相对位置三因素［14］，利用Fluent数值模拟软件，对耦合风机的内部三维流场进行数值模拟，研究其蜗壳内部流动特性，以提高风机性能。

2 正交试验

正交试验设计是利用正交性原理编制并已标准化的正交表，科学安排试验方案，得到的试验结果再用数理统计方法进行处理，使之得出科学结论。

2.1 试验目的

探索基于蜗壳型线优化，耦合蜗壳宽度A、蜗舌间隙B、叶轮轴向相对位置C（叶轮后盘与蜗壳后端的间距）三因素后，离心风机全压与效率都提升的方案。……