離心風機是將機械能轉(zhuǎn)化為氣體的壓力能，提高氣體壓力并排送氣體的機械。離心風機廣泛應(yīng)用于礦業(yè)、建筑、鋼鐵、發(fā)電和農(nóng)業(yè)等國民生產(chǎn)生活領(lǐng)域。葉輪和葉片是離心風機的重要工作部件，它的強度影響風機的安全運行，其結(jié)構(gòu)參數(shù)決定風機的性能。傳統(tǒng)方法計算葉輪和葉片的應(yīng)力比實際值小，設(shè)計出來的風機會出現(xiàn)事故。離心風機設(shè)計時較多的采用相似設(shè)計法，沒有優(yōu)化風機的相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)，使風機性能不夠理想。本文運用現(xiàn)代設(shè)計方法對葉輪和葉片進行強度計算、結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化和流場模擬，為離心風機的設(shè)計和改進提供參考。

1、以油菜籽分選機上用的離心風機為研究對象，根據(jù)風機各零件的制造圖紙，利用Pro/E分別建立了離心風機及其零部件的三維實體模型和風機內(nèi)流場流道的三維模型。

2、借助有限元分析軟件ANSYS對葉輪進行靜力分析，得到葉輪的應(yīng)力、應(yīng)變分布云圖。將有限元分析結(jié)果與傳統(tǒng)計算方法結(jié)果對比，驗證了傳統(tǒng)計算方法的局限性。兩種計算方法都表明該風機葉輪滿足強度條件，但有限元分析結(jié)果更接近于實際。

3、利用ANSYS對葉輪進行了模態(tài)分析，得到葉輪的前八階固有頻率和對應(yīng)的振型圖。葉輪的干擾頻率小于葉輪的各階固有頻率，因此葉輪不會發(fā)生共振。

4、建立了以風機在設(shè)計流量下的流力損失*小為目標函數(shù)，葉輪部分結(jié)構(gòu)參數(shù)為變量的優(yōu)化數(shù)學模型，借助MATLAB軟件的優(yōu)化工具箱對葉輪結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了優(yōu)化，得到*小流力損失和此時的葉輪結(jié)構(gòu)參數(shù)，將流力損失由110.13Pa減小為75.51Pa。優(yōu)化結(jié)果表明將優(yōu)化設(shè)計方法運用于風機設(shè)計中可以有效提高風機性能。

5、利用CFD軟件FLUENT對離心風機內(nèi)部流場進行了數(shù)值模擬，得到了風機內(nèi)部流場各個部分的壓力云圖和速度矢量圖。通過速度矢量圖了解風機內(nèi)空氣流動情況，通過壓力云圖可以預(yù)測風機的實際性能。計算結(jié)果可以為風機設(shè)計及改進提供參考。

常州市（無錫）文順風機廠產(chǎn)品齊全，主要產(chǎn)品有：高、中、低離心風機、引風機；各種軸流風機；水泥立窯專用高壓離心風機；化鐵爐高壓離心風機；化鐵企業(yè)替代進口的不銹鋼風機；空調(diào)專用風機；各種除塵、耐磨、防腐、非標等特種風機近三十個系列，三百多種規(guī)格的產(chǎn)品。