CFD与正交试验优化离心风机叶轮性能

"基于正交试验脱硫除尘离心风机叶轮的性能优化 (2014年)" 这篇论文深入探讨了如何通过结合计算流体动力学（CFD）技术和正交试验来优化离心风机叶轮的性能，尤其是针对脱硫除尘应用。作者辛厚智和王幼民来自安徽工程大学机械与汽车工程学院，他们关注的是提高风机效率和风量的问题。 离心风机是一种广泛使用的设备，它通过将机械能转化为压力能，将气体排出。叶轮和叶片作为风机的核心部分，其设计直接影响到风机的效率和安全性。CFD技术则为研究这种复杂流动现象提供了一种有效工具，能够分析不易通过实验获得的流动特性，而且减少了新产品设计和测试的时间及成本。 论文中，研究人员对离心风机叶轮的五个关键工艺参数进行了研究：进口直径、出口直径、叶片进口安装角、叶片出口安装角和叶片数目。他们利用正交试验设计了一系列数值模拟实验，这种方法允许在有限的试验次数内考察多个因素的交互效应，以找出最佳参数组合。 通过极差分析法，作者对实验结果进行了深入分析，以确定各参数对风机效率的影响趋势。结果显示，优化后的风机风量增加了8.96%，效率提高了9.005%，显著提升了整体性能。这表明，通过合理调整叶轮的设计参数，可以显著改善离心风机的工作效率，降低能耗，提高其在脱硫除尘等领域的应用效果。 在论文中，作者还详细介绍了研究对象的理论设计和三维建模过程，包括风机的整体三维模型和叶轮的三维模型，以及构建离心风机效率响应模型的方法。这些模型对于理解风机内部功率的计算和效率评估至关重要。 这篇论文提供了一种结合现代计算技术与统计优化方法来改进离心风机设计的有效途径，对于工业界和学术界在风机设计和优化方面都具有重要的参考价值。通过这样的研究，我们可以期望在未来看到更加高效、节能的离心风机产品问世，服务于各种环保和能源需求。