孙会迅， 张 沛， 刘 君

（1.天津大学 机械工程学院， 天津 300350； 2.郑州宇通重工有限公司， 河南 郑州 451482）

0 引言

随着城市的快速发展， 城市道路机械化清扫水平逐步提高，道路清扫车需求增大，清扫车的关键动力设备离心风机的性能直接决定了清扫效果和作业效率， 其工作原理是风机旋转使清扫车吸尘口处产生负压， 进而形成高速气流携带路面灰尘颗粒进入清扫车。 随着计算机科学的发展与应用， 计算流体力学方法被迅速应用于离心风机的设计与优化[1]。 林义忠[2]等人采用计算流体力学方法比较了弯曲和径向式两类叶轮的风机性能， 结果表明径向直板式叶轮的总压升更大， 同时有助于减少风机内积灰。 王杨[3]采用流体力学软件对比分析了不同蜗壳几何参数下风机的流场和噪声特性， 获得了蜗壳几何参数对风机噪声和气动性能的影响规律。 现有清扫车用离心风机研究中，多重点分析离心风机内流场特点[4，5]，仅有少部分研究对风机结构进行了分析与优化， 也多关注清扫车的吸风风道和吹风风道进行结构优化设计[6]，对风机叶轮的优化研究相对较少。 本文基于数值计算和多目标优化算法，建立了一种风机叶轮改型与优化的方案，达到了提高风机性能且降低加工难度的设计目的。

1 研究对象和数值方法

研究对象为某纯电动清扫车车用离心风机， 其计算模型如图1 所示，主要部件为叶轮和蜗壳，其主要参数如表1 所示。

图1 原始风机整机计算模型