【正文】 速度渦，使得有一部分氣流由左輪流向右輪，導致了非穩(wěn)定性。計算和實驗結(jié)果都證明了這一點。 圖 511 中間加了豎板的等壓力線圖 學士學位論文 目錄 圖 512 中間加了豎板的速度矢量圖 圖 513 只有左輪旋轉(zhuǎn)時的等壓力線圖 學士學位論文 目錄 如圖 51 514 所示，只令其左輪旋轉(zhuǎn)，右輪保持靜止。而且也可以根據(jù)送風量的要求，只讓其中一個葉輪轉(zhuǎn)動，成為單葉輪風機的模式。在本次的計算當中，采用了兩 個坐標系，一個是絕對坐標系，另一個是相對轉(zhuǎn)動坐標系。但此結(jié)果與實驗的值還是有一定的差距的，有些實驗中所得到的一些細節(jié)的結(jié)果，在本次的數(shù)值計算中并沒有很清晰地反映出來。因此，空調(diào)廠家迫切需要貫流風機的數(shù)值模擬計算。而且，本次考慮的只是 2D 問題，把 3D 問題作了近似的處理與簡化。 [2] 赤池 茂、北田基 博、平等、菊山功嗣， Internal Flow and Fan Characteristics of a CrossFlow Fan， Jue 1994。 [7] 王承堯、王正華、楊曉輝 《計算流體力學及并行算法》 國防科技大學出版社， 2020。徐老師還為我提供了大量的文獻和資料。 學士學位論文 目錄 最后要感謝一直關心、愛護和支持我的家人 。在進行數(shù)值模擬計算當中，給了我很多的很具有建設性意見。 [6] 莊禮賢、尹協(xié)遠 、馬輝揚 《流體力學》。摘自 Bulletin of JSME， ， March 1976。如果在今后的計算中，把噪聲問題也能夠考慮進去，分析貫流風機在轉(zhuǎn)動時，噪聲產(chǎn)生的原因及其與流動的關系，這些都將對空調(diào)工業(yè)的發(fā)展起到很大的促進作用。而空調(diào)廠家為了學士學位論文 目錄 改進風機的性能，需要重新鑄模，作出成品來進行試驗，如果不成功還要再重復上面的工作。因此，在 計算的過程中，遇到了不少的困難。 本次數(shù)值計算所應用的是 計算軟件。 小結(jié) 根據(jù)以上的計算結(jié)果及實驗結(jié)果，表明可以應用雙葉輪風機系統(tǒng)解決空調(diào)上下兩個方向的送風問題。在左輪轉(zhuǎn)時，右側(cè)出口不加擋板，則氣流由右側(cè)出口的損失大小是多少。在數(shù)值計算中，左側(cè)出口的流量為： ，右側(cè)出口的流量為： 。氣流絕大部分是由靠近蝸舌處一側(cè)的葉輪部分流入的。 計算結(jié)果及分析 如圖 56 為雙葉輪風機系統(tǒng)的壓力場。 圖 53 雙葉輪風機系統(tǒng)模型 數(shù)值計算，仍然進行 2DSIMPLE 方法求解，采用 ??k 湍流模型。此種設計方案的缺點就是需要兩個葉輪，提高了成本。此種葉片設計形狀，只考慮了氣流流出葉輪時的情況，即沿著任意的旋轉(zhuǎn)方向，都能保證氣流順利流出。 為滿足廣大空調(diào)用戶的這種要求，空調(diào)廠家采用以下幾種解決方法： 學士學位論文 目錄 一種是：采用單風機的形式，只是把風機葉輪的每一節(jié)作了變動，每隔一節(jié)葉輪的葉片方向就做一次翻 轉(zhuǎn)。 小結(jié) 貫流風機的數(shù)值模擬計算，對于空調(diào)工業(yè)的發(fā)展是十分重要的?？拷伾嗵幜髁亢艽螅贿h離蝸舌處，由于背側(cè)回流，葉輪內(nèi)部無煙跡，表明氣流無法進入。 由于所形成的低壓中心，并不在蝸舌與風機葉輪中心的連線上，偏向于出氣口的方向，導致在蝸舌附近形成了很強的壓力梯度。 學士學位論文 目錄 圖 42 局部放大的等壓力線圖 167。 壓力場的結(jié)果與分析 在流場壓力的等值線圖像之中，紅色代表高壓區(qū)，藍色代表低壓區(qū)（見圖41）。 求解方法與過程 本次數(shù)值計算應用的是 計算流體力學軟件，進行 2DSIMPLE方法求解，采用 ??k 湍流模型。由于模型邊界的復雜性，為了保證在邊界處網(wǎng)格良好的貼體和光滑，采用非結(jié)構(gòu)三角形網(wǎng)格。這樣會使流入的氣流，在到達風機葉輪之前，其各項參數(shù)在垂直于流道的截面上就已經(jīng)基本保持均勻。導葉的厚度對性能沒有什么大的影響。按照前面的分析，假定在圓周上存在一個 uc 為常數(shù)的速度，又三角形 AOC 知： 2cos1 ?? D? 又因 ccu ?2c os? 所以 c o n s tcDcDcuu ???? 112c o s2c o s ??? （ 28） 因此，該旋渦運動是一個簡單的位渦。 貫流式風機葉輪內(nèi)的流動分析 前面提到過的離心式風機及軸流式風機，其內(nèi)部氣流的流動情況較為簡單。 （二） 壓力系數(shù)和流量系數(shù) 1． 貫流式風機的壓力系數(shù)可定義為： 22uPP mt ???? （ 21） 試中： mP 平均全壓； 2u 葉輪圓周速度； ? 氣體密度。若取內(nèi)圓周的葉片角 01 90?? ，可得速度三角形如圖 25 所示。有一個筒形的多葉葉輪轉(zhuǎn)子，氣流沿著與轉(zhuǎn)子軸線垂直的方向，從轉(zhuǎn)子一側(cè)的葉柵進入葉輪，穿過葉輪內(nèi)部，通過另一側(cè)的葉柵將氣流排出，如圖 24 所示。當氣體通過旋轉(zhuǎn)葉輪的葉道時，由于葉片的作用，氣體獲得能量，也就是氣體的壓力提高，以及動能增加。 最后，又把貫流風機的模型進行了擴展，改為雙風機的模型，對雙風機的模型也 進行了數(shù)值計算，并與實驗數(shù)據(jù)相結(jié)合，對比單風機與雙風機性能的優(yōu)缺點。由三角形單元（對 3D 是四面體）構(gòu)成的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格則完全克服了結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的局限，三角形具有天然的貼體性，因而其能較好的覆蓋任意不規(guī)則的邊界區(qū)域的單元。因有限體積法在離散過程進行了較大的近似，所以一般來說，有限體積法的精度沒有有限差分的高。例如，安徽省天長市的天大集團屬下的工程塑料廠，擁有較完備的測試實驗室，對每一款新產(chǎn)品進行各方面的測試，積累了大量的數(shù)據(jù)。村田 暹 [1]等人曾進行實驗研究，在流場中取幾百個點進行多次測量，此項工作大約耗了幾千個工作人時，但其結(jié)果卻不甚理想，得到的只是局部平均和統(tǒng)計意義上的流場信息，缺少對細致和瞬態(tài)流場結(jié)構(gòu)的認識，難以有較強的說服力。 數(shù)值計算 ???????????????? 21 167。 求解區(qū)域網(wǎng)格的劃分 ??????????? 12 167。 問題 背景 ???????????????????? 1 167。學士學位論文 目錄 中國科學技術大學 本科畢業(yè)論文 本科生姓名 指導教師姓名 專 業(yè) 工程熱物理 學 制 五 年 學 號 論 文 題 目 貫流風機的數(shù)值模擬 二零零二年 六月 2020 年 5 月 20 日 學士學位論文 目錄 摘 要 貫流風機以其流量大，低噪聲，送風平穩(wěn)等優(yōu)良特性在空調(diào)設備和小型送風 設備中廣為應用。 Abstract Since its well pact design and low noise characteristics, CrossFlow fan are increasingly used in rear cooling units of minivans. In this thesis, for using the CrossFlow fan to send air in the family hanging air conditioner, we use the FLUENT software to simulate the flowfield of 2D CrossFlow fan. And the numerical simulation work was successfully done. Compared with the result of experiment and of other’s, this result of numerical simulation is according with the experiment. At the