转臂式高速离心机减阻设计及机室流场特性研究

陈红永; 杨鑫; 黎启胜; 龚志斌; 宋琼; 李心耀; 尹益辉

应用力学学报 ›› 2026, Vol. 43 ›› Issue (1) : 164 -170.

陈红永, 杨鑫, 黎启胜, 龚志斌, 宋琼, 李心耀, 尹益辉

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摘要

风阻功率是大型转臂式土工离心机驱动功率设计的重要依据，机室流场具有随流、温升、流速高等特点。为降低风阻需对转臂或吊篮采取整流减阻设计。针对两型分别采用转臂整流和整流罩减阻的离心机，开展了基于CFD(computational fluid dynamics)的气动特性仿真，通过优化仿真参数获得离心机高速运行时的机室内部流场流场特性及离心机风阻功率，并通过型线设计对离心机整流罩进行了气动阻力系数优化。研究表明：高速离心机低气压运行时机室下壁面的摩擦阻力矩占主导，高于周向壁面的摩擦阻力矩；吊篮不采用整流罩时，在迎风端面肩部出现了流动分离，压差阻力较大；采用整流罩后，吊篮前缘肩部的分离被削弱，总阻力系数大幅降低。研究表明对于高速离心机开展整流设计是必要的，通过转臂外形设计及整流罩设计，可有效降低风阻功率，更有益于控制机室温升。