節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境是我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)中的一項(xiàng)基本策略，也是我國(guó)今后長(zhǎng)期的戰(zhàn)略任務(wù)。電廠是我國(guó)的能源消耗大戶(hù)之一，其中能耗大、噪聲污染嚴(yán)重的風(fēng)機(jī)是一種被廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén)的通用設(shè)備。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會(huì)對(duì)電廠在節(jié)能方面的要求也越來(lái)越高。電站風(fēng)機(jī)主要有火電廠鍋爐的送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)和排粉風(fēng)機(jī)。它們?yōu)殄仩t煙風(fēng)系統(tǒng)提供動(dòng)力，是重要的輔助設(shè)備；同時(shí)，在火電廠中風(fēng)機(jī)是僅次于泵的耗電大戶(hù)，其耗電量約占發(fā)電機(jī)組發(fā)電量的1.5%～3%，占廠用電的25%～30%左右。目前，離心式風(fēng)機(jī)在我國(guó)電廠中占有較大比例，因此研究和改造離心式風(fēng)機(jī)，提高其性能，對(duì)火電廠的節(jié)能增效具有重要意義…。    據(jù)調(diào)查，風(fēng)機(jī)在設(shè)計(jì)工況及其附近運(yùn)行時(shí)，具有較高的效率，但有的風(fēng)機(jī)由于選型不當(dāng)，或受到目前風(fēng)機(jī)產(chǎn)品規(guī)格及品種的限制而使得選型的配套性較差，或由于裝置發(fā)生改變等諸多因素的影響，使風(fēng)機(jī)的容量過(guò)大或過(guò)小。容量過(guò)大，將引起調(diào)節(jié)時(shí)的損失增大：容量過(guò)小，則不能滿足使用上的需求。有的電站風(fēng)機(jī)剛投產(chǎn)時(shí)與系統(tǒng)匹配良好，但機(jī)組經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行后，由于積灰、漏風(fēng)等原因使系統(tǒng)阻力曲線發(fā)生變化，引起氣動(dòng)特性發(fā)生變化，降低了風(fēng)機(jī)效率，或是由于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了較大的改動(dòng)，使系統(tǒng)阻力曲線發(fā)生變化，風(fēng)機(jī)不能在高效區(qū)工作，甚至不能滿足鍋爐滿負(fù)荷運(yùn)行的要求，這些都影響著機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此，需要對(duì)已有的風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造，對(duì)這些風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造是非常必要的。這樣不僅可以降低電廠再投資需要的資金，而且可以減少增加設(shè)備的占地面積，有利于設(shè)備的布置。
    離心通風(fēng)機(jī)是風(fēng)機(jī)中重要的組成部分，在離心式通風(fēng)機(jī)中，葉輪是離心通風(fēng)機(jī)的主要部件，對(duì)葉輪改造的研究也是對(duì)離心式通風(fēng)機(jī)改造研究中重要的一部分�，F(xiàn)場(chǎng)改造風(fēng)機(jī)的方法有很多：調(diào)整葉片的角度；使用可動(dòng)葉片調(diào)節(jié)等等，其中最簡(jiǎn)便的方法之一便是切割或加長(zhǎng)葉輪葉片。切割葉輪葉片外徑將使風(fēng)機(jī)的流量、全壓及功率降低；加長(zhǎng)葉輪葉片外徑則使風(fēng)機(jī)的流量、全壓及功率增加。但是葉片剪切或加長(zhǎng)后，流量、全壓及功率變化了多少，各種資料中并沒(méi)有給出一個(gè)確定的數(shù)字，只有簡(jiǎn)單的切割定律[31進(jìn)行了說(shuō)明。
    離心風(fēng)機(jī)的損失按其能量損失形式的不同可以分為三類(lèi)：機(jī)械損失、容積損失和流動(dòng)損失。其中，流動(dòng)損失指在風(fēng)機(jī)工作時(shí)，流動(dòng)著的流體和流道壁面發(fā)生摩擦，流道的幾何形狀改變使流體運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向發(fā)生變化而產(chǎn)生的旋渦，以及偏離設(shè)計(jì)工況時(shí)產(chǎn)生的沖擊損失等；而渦流是使風(fēng)機(jī)性能下降，噪聲增加的一個(gè)主要因素。有研究表明：葉片入口處和出口處吸力面上氣流分離現(xiàn)象相當(dāng)嚴(yán)重，出口處的氣流分離可用邊界層的分離流動(dòng)理論來(lái)解釋?zhuān)�與雷諾數(shù)有關(guān)。葉輪流道內(nèi)的氣流分離，使得風(fēng)機(jī)流道內(nèi)產(chǎn)生較大的渦流，流動(dòng)損失增大。
    傳統(tǒng)方法是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，通過(guò)反復(fù)的計(jì)算和實(shí)驗(yàn)來(lái)確定最終設(shè)計(jì)、改進(jìn)方案，存在周期長(zhǎng)，費(fèi)用高，對(duì)經(jīng)驗(yàn)的依賴(lài)性較強(qiáng)的缺點(diǎn)。而CFD計(jì)算可以相對(duì)準(zhǔn)確地給出流體流動(dòng)的速度場(chǎng)，壓力場(chǎng)等細(xì)節(jié)，可以迅速做出修改，以得到良好的風(fēng)機(jī)性狀，從而獲得較高的效率與良好的性能。CFD技術(shù)成熟應(yīng)用已使其逐漸代替部分試驗(yàn)，在驗(yàn)證風(fēng)機(jī)性能，分析內(nèi)部流場(chǎng)，風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)甚至噪聲計(jì)算等方面均得到廣泛的應(yīng)用。利用數(shù)值模擬軟件進(jìn)行風(fēng)機(jī)葉輪的優(yōu)化設(shè)計(jì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。因此，本課題擬采用數(shù)值模擬方法來(lái)研究離心通風(fēng)機(jī)葉輪內(nèi)部流場(chǎng)中渦流的產(chǎn)生、發(fā)展情況，根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果嘗試對(duì)此進(jìn)行改進(jìn)，并進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，以便達(dá)到減小渦流損失、提高風(fēng)機(jī)性能的目的。