【正文】 目錄 體從集風器進入，通過葉輪使氣流獲得能量，然后流入導葉，導葉將一部分偏轉的氣流動能變?yōu)殪o壓能，然后從擴散孔流出，輸入管路。當氣體通過旋轉葉輪的葉道時，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。 表 21 離心式、軸流式及貫流式風機的特征、性能對比 名 稱 特 征 性 能 離心式風機 軸向進氣，徑向排氣 靜壓適中，風量較大 軸流式風機 軸向進氣，軸向排氣 靜壓較小，風量較大 貫流式風機 氣流從一側葉柵進入，穿過轉子內部，從另一側葉柵排出 靜壓較小，風量適中 如離心式風機結構示意圖（圖 21）所示，它的工作原理是：氣流先沿旋轉軸由軸向進入葉片通道，葉片旋轉，在離心力的作用下，氣體被壓縮并拋向葉輪外緣，沿外殼流出。目前，在分體式空調中，主要使用離心式風機、軸流式風機和貫流式風機。 風機的概述 學士學位論文 目錄 風機是用于輸送氣體的機械。 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 行了數值計算，并與實驗數據相結合，對比單風機與雙風機性能的優(yōu)缺點。 其次，運用該軟件，根據實際的情況來建立貫流風機的模型，設置了邊界條件和初始條件，對貫流風機的流場進行了數值模擬計算。 本文的主要工作 本文是以 FLUENT 軟件為計算工具。一般說來，對于需要自適應的計算，應考 慮采用非結構網格。由三角形單元（對 3D 是四面體）構成的非結構網格則完全克服了結構網格的局限，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。但對于復雜邊界，結構網格要做到良好的貼體與光滑極不容易，數值求解法遇到了困難。 三、非結構網格 學士學位論文 目錄 在空間離散方面，總體可分為結構網格和非結構網格，（也有兩種方法結合的使用，采用多重網格，在近邊界區(qū)用非結構網格，其它區(qū)還用結構網格）結構網格在拓撲上將節(jié)點定義在矩形內的格線交點上，他與有限差分與生俱來，對于簡單邊界，具有良好的適用性，其發(fā)展也較為完備。有限體積法的一個突出優(yōu)點就是有限體積法與非結構網格有機的結合在一起之后，對于復雜幾何邊界具有良好的貼體性和相當高的計算效率，并能很容易的實現自適應。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。這種變換的要求使有限差分法對復雜邊界條件下的求解難以運用自如，從而限制了有限差分法的應用。各種差分格式也發(fā)展的較為成熟，比較經典的有以 LaxWindroff 格式為代表的中心格式，非中心的 Maccormac 格式、 WarmingBeam 格式、 TVD 格式、 ENO格式、通量分裂格式等。 167。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，對每一款新產品進行各方面的測試，積累了大量的數據。這些研究僅關注進出口的流動狀態(tài)，未能對內部流場進行學士學位論文 目錄 分析，因此對總體流動情況缺乏完整的刻畫。上海交通大學制冷研究所的顧健明、陸明琦 [3]在《空調用貫流風機設計中的幾個問題》文中，用較簡單的進出口速度三角形分析，對各參數的選擇給出了半定量的確定方法。 受我國空調工業(yè)現狀的的限制，近幾年，國內在這一問題上開展的工作較少，且大多是進行工程化的、應用層的半定量的測量與分析，而不是理論上的研究。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)流場結構的認識，難以有較強的說服力。因此，對貫流風機的流場從理論上進行分析，搞清其性能的影響因素已成為迫切需要。然而由于貫流風機的特殊結構，加上其流動的非對稱性與復雜性，使得對其性能的影響因素不甚明了，至今沒有公認的設計理論。 小結 ………………………………………………………… 27 第六章 經驗與總結 ………………………………………………… 28 參考文獻 ……………………………………………………………… 30 學士學位論文 目錄 第一章 緒 論 167。 數值計算 ………………………………………… 21 167。 工業(yè)背景 …………………………………………………… 20 167。 流量的分析 ………………………………………………… 19 167。 壓力場的結果與分析 ……………………………………… 15 167。 求解區(qū)域網格的劃分 …………………………… 12 167。 模型的建立及網格的劃分 ………………………………… 11 167。 貫流式風機的工作原理 …………………………………… 5 167。 本文的主要工作 …………………………………………… 3 第二章 貫流風機的工作原理 ……………………………………… 4 167。 問 題背景 …………………………………………………… 1 167。 關鍵詞： 貫流風機、數值模擬、非結構網格、壓力場、速度場。對比發(fā)現，計算結果與實驗結果相吻合。并與實驗和他人的計算結果進行了比較，與實驗結果吻合。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 貫流風機的數值模擬 二零零二年 六月 2022 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)良特性在空調設備和小型送風 設備中廣為應用。本文針對家用壁掛式空調器室內機部分，采用貫流風機進行送風的特點，運用 FLUENT 軟件，對 2D 貫流風機流場模型進行了較成功的數值模擬計算。 同時，對雙葉輪風機的流場模型進行了數值計算，并與實驗數據進行了比較。 本文試圖通過數值模擬的方法，為貫 流風機的設計提供新的方法。 學士學位論文 目錄 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 same time, we simulated the flowfield of the DoubleFan model, and pared with the result of experiment. We found that the result of simulation is according with experiment. In this thesis, we want to supply a new method for the design of CrossFlow fan, using the numerical simulation. Keyword: CrossFlow fan, numerical simulation, unstructured grid, pressure field, velocity field. 學士學位論文 目錄 目 錄 致謝 摘要 第一章 緒論 ………………………………………………………… 1 167。 數值計算方法 ……………………………………………… 2 167。 風機的概述 ………………………………………………… 4 167。 貫流式風機葉輪內的流動分析 …………… ……………… 9 第三章 數值計算 …………………………………………………… 11 167。 結構的簡化和求解區(qū)域的劃分 ………………… 11 167。 求解方法與過程 …………………………………………… 14 第四章 計算結果與分析 ……………………………………… …… 15 167。 流場的結果與分析 ………………………………………… 16 167。 小結 ………………………………………………………… 19 第五章 雙風機的數值計算與結果分析 …………………………… 20 167。 雙風機 系統(tǒng)的數值計算與結果分析 ……………………… 21 167。 計算結果及分析 ………………………………… 23 167。 問題背景 貫流風機是一類特殊的通風機械，與離心式風機、軸流式風機相比較，貫流 風機具有結構簡單、體積小、產生的氣流平穩(wěn)、動壓系數較高而作用距離較長及噪聲低等特點，近來被廣泛應用于家用電器和空調設備等低壓通風換氣的場合，特別是在分體式空調的室內機中。目前，國內的很多空調廠家都直接引進國外成熟的技術，進行COPY，獨立開發(fā)的新產品很少，即使憑經驗采用實驗手段進行開發(fā)嘗試，也會因為模具成本過 高、開發(fā)周期過長而造成了巨大的浪費，顯然不能滿足國內空調市場對其性能提出的要求，更阻礙了國內空調廠家參與國際競爭。 近年來，圍繞著貫流風機的研究，日本發(fā)展的相對較多。在數值分析方面有赤池 茂 [2]等人所做的工作，采用結構網格 ，通過映射對圓形求解域進行計算，計算結果尚可。華中理工大學的游斌、區(qū)穎達 [4]采用工程分析方法，在大量測量數據的基礎上，方差分析得出各參數對性能的影響。不過由于貫流風機與軸流風機或離心風機不同，氣流流經葉輪時總有一部 分處于大攻角流動狀態(tài)，后緣損失嚴重，故速度三角形分析給出的結果誤差較大，采用一些工程修正可望得以改善。 各大風機葉輪生產廠家，采用純工程的手段也對其進行了不少的分析，研究，積累了大量的數據和經驗。這些數據是以后對這一問題進行深入研究的寶貴資料。 數值計算方法 一、有限差分法 在非線性微分 方程的數值求解中，有限差分以其基礎深厚、簡便高效、計算 量小等優(yōu)點而占計算流體力學的主導地位，并且其基本理論已發(fā)展的較為完善。由于有限差分格式本質上是使用 xf ??/ 這樣的差分來代替 xf ??/ ，這種近似是在正交基礎上進行的，為了滿足貼體性、光滑性，一般要 將物理空間的非正交網格進行變換，變換到正交空間進行計算。 二、有限體積法 有限體積法是一種介于有限差分和有限元之間的方法，其原