针对农用轴流风机风量小、能效比低的问题,以MODEL YJD90S-4镀锌铁皮农用轴流风机为研究对象,采用风室试验、逆向建模、CFD数值模拟、周向涡量分析等方法,以叶片表面凹槽宽度D=6、8、10、12 mm,凹槽半径为25％h(h为叶高)、50％h和75％h,开单、双槽3个因素进行排列组合,制定了 24种开槽方案,对所有方案进行数值模拟并进行周向涡量分析,筛选得出D=10 mm、R=25％h、开单槽(方案1),D=10 mm、R=75％h、开单槽(方案2)和D=10 mm、R=25％h、75％h、开双槽(方案3)为较优方案,并对此3种方案风机风量和能效比模拟结果进行研究.结果表明:1)采用逆向建模方法建立的镀锌铁皮农用轴流风机几何模型,其数值模拟计算结果能够很好的与原型风机性能试验测试结果吻合,表明逆向建模技术能够运用于农用轴流风机研究;2)在农用轴流风机常用的进口工作压力工况下,3种方案的风机流量和能效比相对原型风机都有提高,其中采用D=10 mm、R=75％h、开单槽(方案2)时提高最为明显,风量约提高了 90 m3/h,能效比约提高了 3.2％.3)分析周向涡量3D映射发现,采用D=10 mm、R=75％h、开单槽(方案2)时轮毂处的正周向涡量向叶顶处移动,正周向涡量向叶片顶部聚集,增加其对总压流的正贡献,使分布在70％h处的负周向涡量向叶片根部移动,叶片根部附近的负周向涡量呈现出收拢的现象,负周向涡量向叶片根部聚集以减小其对总压流的负贡献.

农用轴流风机;周向涡量;数值模拟

李妥;刘志伟;孔维双;施正香;丁涛

中国农业大学水利与土木工程学院,北京100083;北京市供水管网与安全节能中心,北京100083;中国农业大学后勤基建处,北京100081;农业部设施农业工程重点试验室,北京100083

中国农业大学学报

[1]李妥;刘志伟;孔维双;施正香;丁涛-.基于周向涡量的农用通风机叶片表面凹槽分析)[J].中国农业大学学报,2022(05):51-60

周向涡量,农用轴流风机,YJD90S

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