基于FLUENT的离心风机中无厚度风轮模拟研究*
2020-11-04肖林辉乌胜斌
机电工程 2020年10期
关键词:模型
黄 朴,肖林辉,乌胜斌
(广东中山百得厨卫有限公司,广东 中山 528478)
0 引 言
随着计算流体力学(CFD)的发展,在风道系统开发时,工程师会运用CFD技术进行流体仿真分析,通过仿真模拟得到气体在风机中的流动状态,从而为实际生产优化提供理论支持[1]。罗凯[2]采用FW-H声学模型结合大涡模拟,计算了蜗舌半径、叶片数、叶片进口角度对离心风机风量和噪声的影响。陈昊[3]利用FLUENT软件对吸油烟机内部流场进行了研究,所得仿真结果与实验所测数据误差在6.5%以内,并结合流场流动状态提出了噪声优化的主要方向。
在CFD技术中,模型的前处理和网格划分要花费80%的时间和精力,特别是针对于离心风轮这种相对尺寸很小的模型,在网格划分过程中将会使网格数量非常大,且网格质量难以提升,从而大大地影响计算和收敛[4]。
基于FLUENT,笔者对一款离心风机进行风轮无厚度模拟,在CREO前处理过程中,忽略风轮的厚度将其作为曲面进行处理,并导入ICEM中进行非结构性网格生成,然后在FLUEN中进行风量、噪声的模拟计算,并与有厚度风轮及实际测量数据对比,研究风轮的厚度在模拟过程中所带来的影响。
1 模型前处理
1.1 模型简化
离心风机一般由风柜、风轮、出风口座和电机组成,其模型如图1所示。

图1 离心风机模型
其主要的几何参数有:
风轮外径D0=250 mm;蜗壳厚度B=132 mm;叶片数量Z=60;叶片厚度h=0.4 mm;进风口直径d=209 mm;出风口座出口直径d1=170 mm。
笔者利用CREO软件对离心风机进行结构简化后,提取了内部流动区域;同时为防止回流现象的发生,在进口处增加了两个流体域,并延长了出口流体域,最后得到了仿真模型。……
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