机车用轴流式通风机的优化设计

发布时间：2023-03-05 18:37

　　轴流风机在工业系统中发挥着重要的作用。轴流风机在国家目前的传统行业中应用较多,如:矿山行业、冶金行业、水利行业、交通运输等行业,在历史的长流中,轴流风机已经占据很重要的地位,同时在飞速发展的经济中,如高铁、地铁、隧道、民用大型通风换气设备都对轴流风机的需求量很大。因而针对轴流式通风机开展优化设计以提高其效率对节能减排和提高企业经济效益具有十分重要的意义。为了满足铁路高速发展的需求,本文主要针对机车用轴流式通风机进行优化改进,依靠先进的CFD软件提供的技术,通过数值模拟的方法来分析横向强压型风机,基于LS翼型试验数据,来进行改进设计,采用孤立翼型设计法来完成风机的三维非定性线设计,计算中采用NUMECA软件对其进行网格划分和数值分析,采用Kriging插值方法建立响应面,采用典型非线性函数Brannin函数对Kriging代理模型进行测试。对于原型轴流式通风机,采用CFD数值分析软件中的NUMECA研究轴流风机内部流动体的结构成像规律和气动性能,并在此过程中分析前人对风机设计的特点。结合数值模拟出的数据和结构模型来掌握风机内部部件的流动参数、载荷成像规律。着重掌握运行流体的混沌组成和流量...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 研究的目的及意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 国内外研究现状综述
    1.5 CFD在轴流风机中的应用
    1.6 本文研究内容
第2章 计算流体力学基础
    2.1 引言
    2.2 流体力学控制方程
        2.2.1 连续性方程
        2.2.2 动量方程
    2.3 SA湍流模型简介
    2.4 熵的相关理论
    2.5 本章小结
第3章 机车轴流风机特性数值模拟研究
    3.1 引言
    3.2 风机模型及网格划分
    3.3 机车用轴流风机边界条件
    3.4 数值模拟验证
    3.5 轴流风机初始状态CFD性能评估
    3.6 目前设计存在的问题
    3.7 本章小结
第4章 机车轴流风机性能优化设计
    4.1 引言
    4.2 轴流风机三维型线设计方法
    4.3 基于Kriging响应面的全局优化算法介绍
    4.4 某机车用轴流风机的优化设置
    4.5 优化前后结果对比
        4.5.1 设计工况流场分析
        4.5.2 近喘振工况流场分析
        4.5.3 近堵塞工况流场分析
    4.6 本章小结
第5章 机车轴流风机后导叶设计
    5.1 引言
    5.2 导叶优化设计及流场分析
    5.3 参考设计气动性能分析
    5.4 设计工况的流场分析
    5.5 近喘振工况的流场分析
    5.6 近堵塞工况工况的流场分析
    5.7 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历



本文编号：3756719