[发明专利]一种离心通风机系列型谱规划方法

说明书

本发明公开了一种离心通风机系列型谱规划方法，包括：1)现有后向离心通风机模型分析：计算统计现有高效后向离心通风机的无因次性能参数：2)模型规划：通过统计分析确定模型总数i和比转速、流量系数和能头系数的范围，通过线性拟合和无因次参数之间关系，得到型谱布局；3)对规划的模型风机进行气动设计，通过性能试验或数值模拟验证该系列离心通风机型谱布局方案的合理性。本发明解决了重复设计，离心风机种类繁多，参数覆盖范围不够的问题，提供一种离心通风机系列型谱规划方法。

技术领域

本发明属于离心通风机技术领域，具体涉及一种离心通风机系列型谱规划方法。

背景技术

离心通风机属于通用机械，应用量大面广，服务于石油、化工、冶金、矿山、电力、交通 等工业领域。现有的通风机产品都是在各工业领域应用的基础上累积发展而来，产品种类和 规格繁多，分布不均匀，甚至同一参数对应多种结构，从整体上缺少规划。因此，有必要系 统地研究各应用领域对风机的要求，对离心风机的型谱进行规划，形成若干个高效率的模型 机，并在此基础上通过变型设计延伸出更多的高效率机型，不仅能满足各应用领域参数多样 性的要求，还能达到节约能源的目的，对提高我国离心通风机整体运行效率有非常重要的意 义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种离心通风机系列化布局方法，在分析现有模型的基础上，提 供一种更有效的型谱布局方法，以解决重复设计，离心风机种类繁多，参数覆盖范围不够的 问题。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种离心通风机系列型谱规划方法，包括以下步骤：

1)离心通风机模型无因次参数分析：计算现有高效后向离心通风机设计点无因次性能参 数：比转速n_s、流量系数和能量头系数ψ；以n_s为横坐标，将通风机设计点的流量系数能量头系数ψ分别画在不同图中，得和n_s-ψ图，从图中确定现有高效后向离心风机设 计点流量系数和能头系数ψ均被限制在对应的流量系数带和能头系数带内；

2)模型规划：对和n_s-ψ进行线性拟合，确定和ψ＝c·n_s+d中的四个系数值，并以平行关系得出上下界限；进行新的型谱布局时，将设计点选在上下界限构成的带内，选定靠近带中心的线作为设计的依据，确定比转速的范围和该范围内模型总数n， 参照【GB/T321-2005】优先数系，选取相应公比，规划出系列模型对应的比转速；由拟合的和n_s-ψ关系，查出对应的流量系数和能头系数，至此得到一组比转速、流量系数、能 头系数组合，为后向叶片离心通风机系列无因次参数，即型谱布局；

3)对规划的模型风机进行气动设计，通过性能试验或数值模拟验证该系列离心通风机型 谱布局方案的合理性，具体考察模型风机设计点的和n_s-ψ分布和原规划偏差大小。

本发明进一步的改进在于，步骤1)中，通风机的无因次参数具体定义如下：

流量系数：

能头系数：

比转速：

其中，Q为体积流量，单位m³/s；h_pol为通风机单位质量功，单位J/kg；ω为风机叶轮角 速度，单位1/s；D₂为叶轮出口直径，单位m。

本发明进一步的改进在于，步骤2)中，对和n_s-ψ进行线性拟合，确定系数{a，b，c，d}，得到和n_s-ψ的线性关系如下：

ψ＝-0.2308n_s+0.7652。