五月丁香综合激情六月久久,99日本精品永久免费久久,国产成人无码18禁午夜福利P,伴郎粗大的内捧猛烈进出第一章

摘要：通過用SIMPLE算法編制的程序對離心引風機在不同工況時流場的數(shù)值模擬，分析了流場與引風機葉片積灰的特性，從而得出了離心引風機負荷對積灰的影響的結論。 1引言 在電站、石油、冶金、化工及城市供熱鍋爐的運行過程中，引風機葉片由于各種原因不可避免地發(fā)生積灰，因此葉片積灰是一個普遍而又十分值得研究和處理的問題，也是生產現(xiàn)場中的一大難題。引風機葉片上沉積物的存在會造成葉輪的不平衡和振動，致使軸和軸承上的負荷增加，引風機的電流也會增加，嚴重時還會引起風機和電機的地腳螺栓斷裂，造成軸和軸承及葉輪等其它的零部件損毀，更嚴重時會引起引風機飛車事故 [1]。本文從流場角度分析了某熱電廠引風機的運行負荷對其葉片積灰的影響，為生產現(xiàn)場調整運行方式和改進設計提供了理論依據(jù)。 物理描述 2.1 現(xiàn)象描述 引風機在額定負荷運行時，氣流進入引風機葉片流道的角度與葉片的進口安裝角相當，這時氣流的沖擊角為零，氣流沒有沖擊平滑地流入葉片通道。當引風機低于額定負荷運行時，由于進口速度方向的改變，氣流沖擊角小于葉片的進氣安裝角而形成了正沖擊角；葉片的非工作面將出現(xiàn)邊界層氣流的分離和氣流的回流，而且在非工作面上形成了漩渦且沿著葉片的徑向方向發(fā)展，最終使葉片在非工作面上產生積灰[1-4]。 2.2 模擬對象 以某熱電廠鍋爐引風機為模擬對象，其結構如表1，在模擬過程中不考慮葉片厚度的影響。 　　　　　　　　　　　　　表1風機的結構參數(shù) 型　號 Y4-73-11№20D 葉輪出口直徑/mm 2000 轉速/(/min) 960 葉輪進口直徑/mm 1460 出口壓力/kPa 4.5 進口安裝角/(°) 16 葉片數(shù)/個 12 出口安裝角/（°） 45 流　量/(m3/h) 178010 葉輪寬度/mm 700     3  數(shù)學描述 3.1 控制方程 原則上氣流為氣固兩相流動，但實際上由于顆粒在氣流中的份額很少而對氣流的影響可以忽略，所以采取單相介質模型。氣流在葉片流道中流動，在采用相對直角旋轉坐標下，坐標系統(tǒng)示意圖如圖１所示，可近似地認為是二維穩(wěn)態(tài)不可壓縮流體的流動，應用修正的κ-ε湍流模型，則流體的控制方程的統(tǒng)一形式為        3.2 邊界條件    進口邊界條件——進口速度可根據(jù)流量和速度三角形來共同確定，湍動能按進口0.5%(u2+v2)給定，而耗散率按0.1%的湍動能給定[6]。    出口邊界條件——出口處的壓力為4.5kPa，沿流線的一階偏導數(shù)為零，并且遵循質量守恒定律。    壁面邊界條件——按壁面函數(shù)法確定[7]。 4 數(shù)值計算 由于流體流動的通道形狀不規(guī)則，為此采用貼體坐標系，利用Vinko[8]將物理平面網格轉換為計算平面網格；坐標變換后的通用控制方程為                                   按給定的壓力場求解出的速度場未必能滿足連續(xù)性方程，所以在得出速度場后應對壓力場進行修正，壓力修正后可重新求得速度場，最終可導得壓力修正方程和速度修正方程分別為:            采用交錯網格的方法對整個區(qū)域進行40&imes;20網格劃分，采用冪函數(shù)方案作為對流擴散方式，采用SIMPLE方法[9]對流場進行計算，最后可得到流場的數(shù)值解。圖2和圖３為在不同工況時的流場數(shù)值解，D代表引風機運行的額定負荷。  文獻提供的試驗數(shù)據(jù)在額定負荷時的對比，數(shù)據(jù)位置在風機葉片徑向的1/3，2/3處，通過對比發(fā)現(xiàn)程序和模型有較高的準確性?？勺鳛榱鲌龅念A報有效工具。 5 結果分析 根據(jù)對計算流場的分析可得知，引風機在滿負荷時，由于流體流動方向幾乎與葉輪通道進口安裝角一致，而相對速度流場分布比較均勻，在非工作面壁面上，由于離心力和哥氏力及介質粘性的影響，有氣體分離和在貼壁處薄層存在少量回流，相對總壓分布也十分均勻，這幾乎對葉片的積灰沒有影響；隨著負荷的不斷下降，在風機進口處沒有設置預旋裝置的情況下，進口速度發(fā)生偏離且和葉輪通道的進口安裝角形成一個差角，從而流動主流區(qū)逐漸向工作面方向偏移，在葉片的非工作面及附近區(qū)域形成負壓區(qū)域而出現(xiàn)較大區(qū)域的分層和氣流漩渦及回流，并且在葉片的非工作面上的范圍在徑向不斷擴大，在與非工作面垂直方向上也逐漸擴展，負壓區(qū)域也在不斷擴大。隨著負荷的不斷下降，這種現(xiàn)象更加明顯并將會布滿整個葉片范圍，這是因為離心力隨半徑的增加而增大的緣故。從圖中可以看出，在引風機負荷為80%以下時，氣流的分離，漩渦及回流比較顯著；隨著負荷的不斷下降，這種現(xiàn)象更加明顯和突出。由于漩渦，回流和氣流分離，加上這些區(qū)域的流速不是很大，低速區(qū)域隨負荷的不斷下降而逐漸擴大，因而使氣流攜帶粉塵的能力下降，且增加了氣流在葉片非工作面及附近區(qū)域的停留時間，再加上離心力和哥氏力的綜合影響，粉塵更容易沉積在葉片的非工作面上并且隨著負荷的降低而不斷擴大，葉片積灰也越嚴重。所以看出引風機負荷是影響葉片積灰的重要因素之一。 6 結論      通過某熱電廠Y4-73-11№20D引風機的流場的數(shù)值分析，對其不同工況時流場和積灰的分析，在風機負荷將到80%時，葉片非工作面上有明顯的積灰存在；當引風機負荷將到60%時，積灰比較嚴重；無論是在現(xiàn)場的長期運行中還是在進行負荷試驗的過程中都發(fā)現(xiàn)，當引風機負荷將到65%時已出現(xiàn)特別明顯的積灰并且振動，必要時須清灰；上述情況與數(shù)值分析結果較為一致。由數(shù)值模擬的結果可知，為了保證引風機不產生積灰和振動而安全穩(wěn)定運行，引風機運行負荷應不低于80%為宜。                

  摘要:介紹了新模型系列風機的快速優(yōu)化設計計算方法,為簡化設計計算及方便實踐應用,采用了電子表格進行風機機號、性能參數(shù)流量壓力的取值即最高轉速確定匹配關系:與風機轉子組主軸強度、臨界轉速、軸承壽命的匹配關系;與風機葉輪軸盤尺寸的匹配關系:與電機功率安全系數(shù)、電機極數(shù)匹配關系的應用計算。并以CF51新模型系列風機采用電子表格設計計算方法為例,進行詳細說明。   隨著我國國民經濟的快速發(fā)展,以及國家對環(huán)保節(jié)能產品的要求,近年來風機行業(yè)協(xié)會、各大院校研究所、風機專業(yè)制造廠家都在積極研發(fā)新型節(jié)能高效低噪環(huán)保的風機氣動模型,并取得了相當?shù)某煽儭５泊嬖谥乩碚摎鈩幽Ｐ脱邪l(fā)、對與工廠制造銜接的系列優(yōu)化規(guī)劃與部件結構工藝設計重視不夠,使研發(fā)的新模型風機特別是在工業(yè)領域風機,無論在研發(fā)進度、研發(fā)質量、使用可靠性上都未真正體現(xiàn)新模型風機氣動性能研發(fā)價值。筆者在風機行業(yè)從業(yè)多年,已有多個新模型系列風機產品成功研發(fā)成為公司主導產品?，F(xiàn)對新模型系列風機用電子表格計算(Excel)的快速優(yōu)化設計方法予以闡述設計思路 無論是引進消化、校企合作還是自主開發(fā),當新模型風機氣動性能樣機經實測達到設計要求,就需轉入系列優(yōu)化規(guī)劃設計與部件結構工藝設計等具體開發(fā)內容上來。系列規(guī)劃設計中涉及風機機號、性能參數(shù)流量壓力的取值即最高轉速確定匹配關系:與風機轉子組主軸強度、臨界轉速、軸承壽命的匹配關系;與風機葉輪軸盤尺寸的匹配關系;與電機功率安全系數(shù)、電機極數(shù)匹配關系等。上述系列規(guī)劃設計完成以后,就可轉入結構工作圖設計。筆者以CF51新模型風機系列規(guī)劃用電子表格計算為例,進行詳細說明。 風機機號、性能流量壓力的分布取值范圍 CF51風機葉輪采用強后向多圓弧板式葉片,葉輪直徑800m時的樣機最高效率79.5%、全壓系數(shù)為0.512、比轉速為27.4。 CF51風機機號葉輪直徑尺寸按GB/T17774《工業(yè)通風機尺寸》標準,取為315、355、400、450、500、560、710、800、900、1000、120、1250、1400、1600、1800、2000等共十六個機號。 CF51性能參數(shù)流量壓力的取值須經前期市場調研,滿足彌補本公司選型的空白點,及對本公司歷史產生的較多非標定制進行統(tǒng)計,初步的確定性能參數(shù)流量壓力的取值。對中小型工業(yè)風機而言,在全壓系數(shù)、比轉速、風機機號確定的情況下,確定性能參數(shù)一般即指最高轉速確定后的 最高壓力取值CF51機號500風機初定設計最高轉速為4200/min,最高全壓為8125Pa,見表1; 表1~表2中用電子表格計算方式,原始參數(shù)為CF51樣機測試值,改變設計參數(shù)值中的機號/葉輪直徑D1、風機轉速n1、進氣介質密度p1即可進行風機性能的變換計算。 3風機轉子組主軸強度、臨界轉速、軸承壽命 當初步的性能參數(shù)流量壓力的取值、最高轉速確定以后,需進行轉子組主軸強度、臨界轉速軸承壽命等的計算。CF1風機均按C式三角帶傳動進行配置計算,對其中CF51機號500、800250、2000風機的轉子組主軸強度、臨界轉速、軸承壽命初定設計配置計算見圖1、表5風機轉子組主軸強度、臨界轉速、軸承壽命電子表格計算方式見表六,以CF51機號800風機為例。CF51機號800風機初定設計最高轉速為2900/min,計算結果為主軸強度:RB處最大復合應力o&l;[o-1]w主軸(一般碳素鋼)許用彎曲應力,20.38MPa40~65MPa,主軸強度滿足安全要求。 主軸臨界轉速:主軸計算臨界轉速nc=5745/min,800風機初定設計最高轉速n=2900/min,計算的安全系數(shù)nc/n=5745/2900=1.98,nc〉1.3n主軸臨界轉速滿足安全要求。以nc&g;1.3n為安全系數(shù)反算,主軸最大可運行轉速n4419/min，軸承壽命:CF51機號800風機最高全壓為0447Pa,必須考慮軸向力Fa對軸承壽命的影響, 以RA或RB取較大受力支點計算(非相同型號軸承需都算一下),計算的軸承壽命為107160h≈12.23年,滿足壽命要求注意序號8帶輪直徑D尺寸2對主軸RA或RB的受力及軸承壽命影響,需反復核算。 在軸承壽命計算時,必須計入離心通風機的軸向推力回。單吸入風機在運轉過程中產生的軸向推力對軸承壽命影響,如采用深溝球軸承計算壽命通不過時,可采用球面滾子、角接觸球等不同類型軸承反復核算,達到100以上理論壽命為妥,采用不同類型軸承時,需注意軸承極限轉速對風機最高允許運行轉速的限制。   表6的電子表格計算方式,可通過改變設計原始參數(shù)值中序號112風機葉輪重量、風機轉速、軸承箱主軸、功率、帶輪直徑等設計參數(shù)值,即可進行風機轉子組的變換計算。 4與風機葉輪軸盤尺寸的匹配關系 CF51風機比轉速為27.4,屬中低比轉速風機,葉輪葉片出口寬度較窄。一般工廠內部都有規(guī)格化的軸盤尺寸系列。按以上方法初定好轉子組規(guī)格,其主軸直徑、軸承型號、對應軸盤外徑及軸盤內孔基本確定。為防止葉輪軸鹽搭子對葉片進口流道堵塞,需進行葉輪輪蓋進口與軸盤搭子的截面積之比校核,見表7。 表7中的A值,文獻[6-7]給出了設計理論參數(shù),考慮滿足系列規(guī)劃設計及軸盤“三化&dquo;要求,筆者認為輪蓋/葉片進口圓環(huán)面積比A、葉輪內軸盤搭子高度hl/葉輪葉片出口寬度b2比B,滿足或接近模型樣機系數(shù)值,且盡量保證軸盤搭子與進氣氣流流通面為弧形圓滑過渡,是可以滿足相似設計條件的。   5與電機功率安全系數(shù)、極數(shù)匹配關系 表8中的允許最大軸功率值,與表一~表四中用電子表格計算,改變設計參數(shù)值中的機號/葉輪直徑D、風機轉速n1l、進氣介質密度p1得出的NI內功率相匹配校核,在保證電機安全系數(shù)的情況下,得到最大的性能參數(shù)流量壓力值,并最終確定電機規(guī)格。   6結論 我公司近些年在新模型風機氣動性能研發(fā)、樣機測試完成以后,通過在系列優(yōu)化規(guī)劃與部件結構工藝設計等具體開發(fā)內容上產生的問題,不斷總結,逐步摸索出采用電子表格計算的方法,掌握了一套快速準確完成系列優(yōu)化規(guī)劃轉入結構工作圖設計的實用方法。該方法對離心風機、軸流風機、空調風機、工業(yè)風機、單進風風機、雙進風風機均適用。并建議為滿足系列化、標準化、通用化的“三化&dquo;要求,建議有實力的風機廠在新模型風機研發(fā)前期準備時,應考慮對轉子組傳動箱、軸盤等工廠內部基礎標準件進行整理完善,來滿足與研發(fā)風機全系列機號的合理匹配,為轉入結構工作圖設計帶來方便。 本文的CF51新模型風機系列優(yōu)化規(guī)劃的快速設計,所有的表格內容數(shù)據(jù)均為計算最終稿,實際需運用電子表格進行風機轉速、風機轉子組主軸強度、臨界轉速、軸承壽命、葉輪軸盤尺寸、電機功率匹配等參數(shù)的聯(lián)動變換計算,并熟悉掌握其變化規(guī)律,提高計算準確度與工作效率。采用上述CF51新模型風機系列優(yōu)化規(guī)劃的快速設計方法,同樣也適用于結構工作圖設計,將另文贅述風機行業(yè)的《高效節(jié)能離心通風機系列化基本模型研發(fā)》,根據(jù)計劃進度要求完成系列樣機標定后,向行業(yè)推廣。屆時可參考本文所述的系列優(yōu)化規(guī)劃的快速設計方法,實踐證明因其簡單、實用、有效,相信一定會達到事半功倍的效果。