本課題以G4-73No,8D型離心式風機為具體研究對象，G4-73型系列離心風機廣泛用于200MW及以下火力發(fā)電機組配套的鍋爐送、引風機，因此研究結果將具有廣泛的現(xiàn)實意義。
    離心風機葉輪通道的氣體流過葉片的流動是很復雜的。在葉片尾部吸力邊附近存在著較嚴重的氣流分離現(xiàn)象，葉片吸力側形成低能流積聚的尾流區(qū)，形成射流一尾流結構。尾流區(qū)的存在使流道有效通流面積減少，給風機的性能帶來很多不良的影響，使風機全壓和效率下降。要想減少流體流動損失就要想辦法破壞射流一尾流結構產(chǎn)生的主要途徑，在葉輪流道內(nèi)容易發(fā)生脫流和邊界層分離的部位開一縫隙，壓力面流體通過縫隙流過就會對吸力面出口附近的流體起到吹散作用，也就有效地防止了脫流的產(chǎn)生與發(fā)展。因此提出了在此型風機葉輪葉片開縫的方法來改善流動環(huán)境。
    在原葉輪的葉片上開縫，可以使葉輪出口處的尾流區(qū)破碎、變小，以此來減少風機損失，提高風機流場的穩(wěn)定性�？p隙的安裝位置及長度參數(shù)對離心風機氣動性能和噪聲均有重要影響。就長度參數(shù)而言，若縫隙長度過長，其改善流動條件優(yōu)勢不能充分發(fā)揮，若縫隙長度過短，雖然分流作用加強，但會引起流場局部突變，有可能使流場惡化，從而降低綜合性能，為了最大可能的提高風機性能，就需要用最小的損失獲得最大的風機性能提升，因此需要找到這些參數(shù)的優(yōu)化值。
    由于離心風機是一種全壓系數(shù)高、流量系數(shù)大的風機，與其它型式的風機相比，在壓力、流量相同的情況下，可以實現(xiàn)小尺寸和高轉速的結構，有利于節(jié)能降耗。但在離心式葉輪機械中，葉片曲率半徑大，哥氏力、離心力、橫向壓力及粘性等因素相互作用，葉輪和蝸殼內(nèi)的流動情況十分復雜。因此，對于離心風機的內(nèi)部流場的直接研究比較困難。為更好地研究離心式風機內(nèi)部流場流動及渦流產(chǎn)生的情況，本課題采用數(shù)值模擬理論研究和實驗研究有機結合的方法，在理論研究的基礎上指導實驗工作。理論研究采用計算流體力學軟件NUMECA對加裝不同開縫葉片的通風機內(nèi)部流場進行模擬。
    綜上所述，本課題具體內(nèi)容可分為以下兩個部分：
    1)數(shù)值模擬的理論研究。采用NUMECA軟件對完全按照其真實尺寸及結構的離心風機內(nèi)部流場進行數(shù)值模擬，通過對所計算風機通流部分邊界條件的設定，準確模擬風機內(nèi)部流場的三維流動情況。分析導致風機葉輪內(nèi)部渦流產(chǎn)生和渦流損失的主要原因，掌握射流一尾流結構的產(chǎn)生、發(fā)展特性。
    2)優(yōu)化研究。設計在葉片尾端不同位置上進行開縫，并對安裝新葉輪葉片的風機進行模擬計算，比較開縫前、后的通風機內(nèi)部流場的改善效果，并提出進行實驗研究的優(yōu)化參數(shù)。