[发明专利]一种用于多翼离心风机叶轮进口面的径向分速度展示方法

说明书

本发明公开了一种用于多翼离心风机叶轮进口面的径向分速度展示方法，包括以下步骤：a.数据提取，b.坐标系转换，c.径向分速度移动平均，d.极坐标系内的径向分速度表达，e.多翼离心风机蜗壳型线框架下的径向分速度直观展示。本发明将多翼离心风机叶轮进口面的径向分速度在其蜗壳型线框架下进行直观的展示，便于直接观察，有助于分析叶轮进口面的流动情况。

技术领域

本发明涉及一种用于多翼离心风机性能研究方法，尤其涉及一种用于多翼离心风机叶轮进口面的径向分速度展示方法。

背景技术

前向多翼离心风机，简称多翼离心风机，通常采用直径比很大的前向叶片，因其具有流量系数大，尺寸紧凑及噪声低等优点，广泛应用于供热通风与空气调节系统(HVAC)。气体轴向进入风机，再转径向进入叶轮中，最终通过蜗壳流出。其中，叶轮作为风机中的做功部件，是风机的重要组成部分。

目前，叶轮进口面的径向分速度通常采用线图(如某一叶高位置处的径向分速度分布)或将叶轮进口面展开成长方形的速度云图展示，虽然上述方法可展示出叶轮进口面的径向分速度分布，但对于分析了解速度分布的规律不直观。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于多翼离心风机叶轮进口面的径向分速度展示方法，将多翼离心风机叶轮进口面的径向分速度在其蜗壳型线框架下进行直观的展示，便于直接观察，有助于分析叶轮进口面的流动情况。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种用于多翼离心风机叶轮进口面的径向分速度展示方法，包括以下步骤：a.数据提取，b.坐标系转换，c.径向分速度移动平均，d.极坐标系内的径向分速度表达，e.多翼离心风机蜗壳型线框架下的径向分速度直观展示。

作为本发明的一种优选技术方案，包括以下步骤：

a.数据提取

首先，根据多翼离心风机的几何模型进行流域提取，所提取的流域包括进口流域、叶轮流域和蜗壳流域，然后，在ICEM CFD软件中对提取的进口流域和蜗壳流域进行网格划分，在ANSYS Turbo-Grid软件中对提取的叶轮流域进行网格划分，接着，将上述三种网格文件导入到CFX软件的CFX-Pre模块中进行数值模拟设置，得到对应的*.def文件，将*.def文件导入到CFX软件的求解器CFX-Solve模块中进行定常数值模拟计算，得到对应的*.res文件，利用CFX软件的后处理CFX-Post模块对*.res文件进行径向分速度的数据提取，即分别提取多翼离心风机叶轮进口面上不同叶高位置处的径向分速度数据v_r，并将该叶高位置的笛卡尔坐标值x、y与v_r相对应，得到不同叶高位置的*.csv文件；

b.坐标系转换

首先按照公式

x、y：笛卡尔坐标系下的横坐标和纵坐标

θ、ρ：极坐标系下的角度和半径

将笛卡尔坐标系的数据转换到极坐标系，然后按照公式

θ：原始角度

θ'：转换后的角度

将极坐标系下的角度分布转换为随风机的蜗壳型线扩张，圆周角逐渐增大的分布样式，然后将转换后的角度及其对应的径向分速度存储并导入Tecplot软件，得到随风机的蜗壳型线圆周角逐渐增大的径向分速度分布图。

c.径向分速度移动平均

按照公式

t，j：第t或j个半径

n：半径总个数