多翼离心风机叶轮内油性粒子沉积特性的数值研究

摘要

为了揭示多翼离心风机内部油性粒子沉积分布规律，减少风机内粒子沉积，采用Fluent离散相模型描述粒子运动，同时结合临界速度模型和用户自定义函数(UDF)建模油性粒子在壁面上的沉积，模拟研究了多翼离心风机内油性粒子的运动轨迹和沉积特性，并探究了颗粒直径对沉积分布的影响。结果表明：油性粒子沉积主要分布在叶片压力面，且靠近出口尾缘段尤为严重；由于进气条件不稳定，整机下内部流场更为紊乱，沉积情况也更为严重；大直径粒子受惯性力主导更容易沉积在叶片表面。针对油性粒子沉积分布规律及成因，提出了切割叶片减小叶片出口安装角从而减少叶轮内油性粒子沉积的方法。对于切割后的叶片，叶轮出口处流动分离区域减小，叶片尾缘段涡量减小，通过数值模拟和实验研究发现，叶轮内油性粒子沉积率分别下降了30.75%和30.66%,两者吻合良好，证实了提出的减小叶轮油性粒子沉积方法的有效性。

关键词

多翼离心风机 / 粒子沉积 / 离散相模型 / 油性粒子

基金资助

国家重点研发计划资助项目(2022YFF0503500); 国家自然科学基金资助项目(12202344,12072257)