26
应用能源技术
2011年第6期（总第162期）
多翼离心式风机内部三维流场数值模拟与分析
周林元"，王科
（1.新疆工业高等专科学校机械工程系，新强鲁木齐830000：
2.河南理工大学机械与动力工程学院河南焦作454000）
摘要：利用FLUENT软件，以三维时均N-S方程和标准两方程滤流模型为基础，采用
SIMPLE算法，对离心式通风机内部整机流场进行了三维数值模拟并分析了其内部流动特征。数值模拟结果显示，离心式通风机内部流场存在着明显的不对称性，各个叶轮流道的压力和速度分布并不相同。最后利用五孔探针流场测试系统试验台，使用MCS通风机实验数据采集系统和数据处理系统实验验证模拟流场的准确性，并通过改变风机的出口尺寸，对整体风机的性能分析，为离心式通风机的优化设计提供了依据。
关键词：离心式通风机;FLUENT；数值模拟；有限体积法；模型中图分类号：TH432
2文献标志码：B文章编号：1009-3230(2011)06-0026-05
Three-dimensionalFlowFieldNumerical Simulationand
AnalysisofMoreWingCentrifugalFan
ZHOU lin-yuan'，WANG ke?
(1. Xinjaing Ploytechnical College, Urumqi 830000, China; 2. School of Mechanics andPowerEngineeringHenanPolytechnic University,Jiaozuo454000,China)
Abstract: In this paper the inner flow field in the centrifugal fan is numerically simulated. In the mumerical simulation of three-dimensional flow in the multi-blade centrifugal fan, the three-dimensional time averaged N-S equation and the Standard turbulent model are used, Finite Volume Method, Hybrid grids and the SIMPLE algorithm are selected. It is found that the inner flow field in the centrifugal fan is asymmetric, i. c the distribution of the pressure and velocity in all blade channels is not same. Make use of our " five-hole probe flow field measurement system" test bench and fan experimental data acquisition system and data-processing system simulation experiment to verify the accuracy of the flow field,and provide the basis for optimal design by analyzing affection of centrifugal fan with changing the fan size.
Key words: Centrifugal fan; Mumerical simulation; FVM; k-e model
0前言
离心式通风机是叶轮机械的一种，多翼离心式通风机由于其压力系数高、噪音低的特点得到了广泛应用。多翼离心风机内部的压力脉动、尾流、边界层分离和旋涡脱落对多翼离心风机的气动特性和噪音特性有很大的影响；同时由于蜗壳收稿日期：2011-04-15
修订日期：2011-04-28
作者简介：周林元（1986-），男，教师，主要从事教学与热能
与动力工程方向研究。
万方数据
的非对称性及其内流场属于全粘性的三维流动，凭借现有的实验手段要很好地准确地测试叶片间的某些流动现象是非常有限和困难的。对于多翼离心风机的研究，目前很多研究报道是关于气动特性实验及叶轮与壳体优化配置方面的；在数值模拟分析方面，有关多翼离心风机整机三维的 CFD分析不是很多，而对离心风机某个叶片通道或某个截面的数值计算很难真实地反映风机内部