針對(duì)Y5-48風(fēng)機(jī)具體實(shí)例，本文采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格進(jìn)行數(shù)值模擬，并利用Autogrid軟件提供的H型網(wǎng)格自動(dòng)生成功能生成進(jìn)水口和葉輪的終網(wǎng)格。Y5-48風(fēng)機(jī)其他部分的網(wǎng)格生成是通過先劃分區(qū)域，然后手動(dòng)劃分網(wǎng)格來完成的。（1）滿負(fù)荷風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)試驗(yàn)：鍋爐滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，爐內(nèi)氧含量維持在2。邊界及初始條件1）集熱器入口設(shè)為入口邊界，葉輪出口設(shè)為出口邊界，葉輪前盤、后盤和葉片的實(shí)體壁設(shè)為實(shí)體壁，轉(zhuǎn)輪邊界面與下一周期轉(zhuǎn)輪邊界面之間的連接設(shè)為PE。三元匹配連接，循環(huán)數(shù)設(shè)為12。設(shè)定Y5-48風(fēng)機(jī)初始靜壓P=1.01325*105pa，初始溫度t=293K，軸向入口速度=18m/s，所有旋轉(zhuǎn)壁（如前盤、后盤、葉輪葉片等）的輸入速度n=1450r/min，其他非旋轉(zhuǎn)壁（如蝸殼）的輸入速度為零。由于流道內(nèi)軸流分布不均勻，葉輪前后盤不一致，為便于比較分析，沿葉輪圓周做了A、B兩段。葉輪通道內(nèi)的速度和壓力分布用云圖和矢量圖表示。給出了開槽角度對(duì)風(fēng)機(jī)性能的影響。給出了葉片開槽角度對(duì)風(fēng)機(jī)總壓和效率的影響結(jié)果。葉片開槽使風(fēng)機(jī)的總壓和效率增加，但總壓明顯增加，效率增加不大。其中，方案7的壓力和效率增加較大，總壓增加3.87%，效率增加0.15%。

本文采用N-S方程和SSTK-U湍流模型計(jì)算了Y5-48風(fēng)機(jī)在不同工況下的穩(wěn)態(tài)，并根據(jù)公式計(jì)算了設(shè)計(jì)工況下離心風(fēng)機(jī)的壓力、軸功率和效率。01325*105pa，初始溫度t=293K，軸向入口速度=18m/s，所有旋轉(zhuǎn)壁（如前盤、后盤、葉輪葉片等）的輸入速度n=1450r/min，其他非旋轉(zhuǎn)壁（如蝸殼）的輸入速度為零。在得到風(fēng)機(jī)性能參數(shù)的數(shù)值結(jié)果后，將不同工況下數(shù)值結(jié)果的誤差值與樣機(jī)原始測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了比較。在完成Y5-48風(fēng)機(jī)三維模型的建立、計(jì)算域的離散化（網(wǎng)格化）和邊界條件的定義后，將Y5-48風(fēng)機(jī)原型的不同工況進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，并將其澆注到ANSYS Fluent。風(fēng)機(jī)數(shù)值計(jì)算和測(cè)量的效率特性曲線表明，斜槽離心風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)流量為0.17kg/s，在設(shè)計(jì)工況下，風(fēng)機(jī)的計(jì)算效率為48.1%。斜槽離心風(fēng)機(jī)偏離設(shè)計(jì)工況時(shí)，小流量工況下效率急劇下降，大流量工況下效率變化緩慢，但效率僅為47%。斜槽離心風(fēng)機(jī)的壓力特性曲線表明，離心風(fēng)機(jī)的總壓力沒有單調(diào)變化，但隨著風(fēng)機(jī)流量的增加，斜槽離心風(fēng)機(jī)的總壓力減小。非單調(diào)壓力特性曲線表明，離心風(fēng)機(jī)阻力變化較大時(shí)，風(fēng)機(jī)風(fēng)量變化較大，風(fēng)機(jī)穩(wěn)定工作面積較小。

為了減少Y5-48風(fēng)機(jī)蝸舌與葉輪間隙過大造成的流量損失，第三種改進(jìn)方案適當(dāng)減小了蝸舌與葉輪間隙。但蝸殼舌與葉輪間隙過大，會(huì)增加風(fēng)機(jī)的噪聲值，降低風(fēng)機(jī)的性能。在前向離心風(fēng)機(jī)中，蝸殼舌與葉輪之間的間隙通常為葉輪旋轉(zhuǎn)直徑的0.07-0.15倍。原型Y5-48風(fēng)機(jī)蝸殼舌與葉輪間隙為葉輪旋轉(zhuǎn)直徑的0.11倍。在蝸殼型線一維設(shè)計(jì)理論的基礎(chǔ)上，通過考慮氣體粘性因素的影響，對(duì)風(fēng)機(jī)原外殼進(jìn)行了改進(jìn)。在第三種方案中，蝸殼舌和葉輪之間的間隙分別減小到葉輪旋轉(zhuǎn)直徑的0.07倍和0.09倍。當(dāng)蝸殼舌部間隙為葉輪間隙的0.09倍時(shí)，效果較好。可以看出，通過減小Y5-48風(fēng)機(jī)蝸殼舌片間隙，蝸殼舌片附近的低壓渦在設(shè)計(jì)流量條件下消失，同時(shí)蝸殼內(nèi)部氣體再次減少。在設(shè)計(jì)流量條件下，通過改變蝸舌與葉輪之間的間隙，可以有效地提高風(fēng)機(jī)的總壓，降低風(fēng)機(jī)所需的扭矩，提高風(fēng)機(jī)效率2.1%。

（1）本文詳細(xì)介紹了Y5-48風(fēng)機(jī)的數(shù)值計(jì)算過程，包括模型建立、網(wǎng)格化（預(yù)處理）、導(dǎo)入求解計(jì)算、后處理等。采用數(shù)值計(jì)算方法對(duì)斜槽風(fēng)機(jī)的不同流動(dòng)條件進(jìn)行了計(jì)算。得到了由SSTK-U湍流模型計(jì)算的總壓、效率和實(shí)驗(yàn)值的誤差值。2dQ時(shí)功率也有所進(jìn)步，但在大流量工況下功率依然只有較低的47%?？倝汉托实妮^大誤差分別為4%和7%。驗(yàn)證了數(shù)值計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（2）通過觀察風(fēng)機(jī)不同截面上的總壓和速度等值線，可以得出離心風(fēng)機(jī)的內(nèi)部流動(dòng)規(guī)律：由于葉輪的旋轉(zhuǎn)，在葉輪入口產(chǎn)生較大的負(fù)壓值，使空氣從集塵器進(jìn)入葉輪。在葉輪中，由于葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)和葉片對(duì)氣體的作用，葉輪內(nèi)部沿徑向由內(nèi)向外移動(dòng)，總壓值逐漸增大。Y5-48風(fēng)機(jī)的傳動(dòng)方式因使用場(chǎng)合不同而不同，離心風(fēng)機(jī)的傳動(dòng)方式也不同，如圖1。較大總壓力位于葉輪出口外緣和葉片壓力面。由于葉片壓力面速度較大，吸力面速度較小，形成了尾流結(jié)構(gòu)。