农用轴流风机集流器参数数值模拟优化研究

作者：丁涛; 邱绵靖; 刘志伟; 李松; 施正香

来源：农业机械学报, 2022, 53(09): 342-353.

• 轴流风机
• 集流器
• 数值模拟
• 响应面法

集流器是轴流风机的主要部件之一，对轴流风机运行性能产生较大的影响。为此，针对农用轴流风机集流器普遍存在结构设计不合理、能耗高、风量损失多的问题，以典型的24英寸负压玻璃钢风机为研究对象，采用风室试验、逆向建模和CFD数值模拟相结合的方式，依托单因素分析和响应面分析的方法，研究集流器的进口段长度L、圆角半径R、出口直径D对风机性能和流场的影响。结果表明：对集流器参数进行无量纲处理后，集流器各参数适宜的取值区间为：1.00≤EL≤1.46、2.95≤ER≤3.22、0.989 8≤ED≤0.997 1;经过响应面模型得出各影响因素对风机性能的影响，当L=149.27 mm、R=321.68 mm、D=678.00 mm时风机性能较优。经数值模拟验证，相比原型风机，优化后通风量Q提高5.86%,能效比N提高6.79%,此时通风量Q为9 900.54 m3/h,能效比N为20.03 m3/(h·W)。本研究为此类农用轴流风机集流器提高通风量及能效比提供了参数优化方法。

• 单位
  中国农业大学; 土木工程学院