離心風(fēng)機(jī)高速流體和低速流體相互拉動(dòng)，導(dǎo)致動(dòng)能損失較大，再加上二次流的阻礙，葉輪的流動(dòng)質(zhì)量大大降低，這種結(jié)構(gòu)非常不利于風(fēng)機(jī)的運(yùn)行。葉片切縫后，流道出口附近的速度梯度更加平衡，沒有回流。這是因?yàn)橥ㄟ^槽道的流動(dòng)可以將吸入面出口附近的流體吹走，這不僅避免了流出的現(xiàn)象，而且還將低速流體吸入吸入吸入面，改善了葉輪內(nèi)部的流場(chǎng)。結(jié)果表明，當(dāng)裂縫正好位于上邊界層剝離的前端時(shí)，效果較佳。相比之下，離心風(fēng)機(jī)葉片入口（第1段）開口間隙的速度沒有顯著變化。葉片出口發(fā)生了巨大變化。由于氣體通道的粘性和形狀不同，在整個(gè)流動(dòng)過程中存在摩擦損失和渦流損失（邊界層分離、二次流、尾流損失等）。葉片出口處的速度分布變得更加均勻，而原葉輪出口處的速度從吸入側(cè)到壓力側(cè)變化很大，說明槽達(dá)到了預(yù)期的優(yōu)化目的。

（1）通過數(shù)值模擬研究了開槽對(duì)風(fēng)機(jī)性能的影響。結(jié)果表明，開槽有利于提高風(fēng)機(jī)的性能，對(duì)風(fēng)機(jī)的流場(chǎng)有很大的影響。

（2）開槽參數(shù)a/c=1.67，b/c=0.169時(shí)，風(fēng)機(jī)性能相對(duì)較佳，風(fēng)機(jī)總壓提高4.25%，效率提高1.49%。

（3）離心風(fēng)機(jī)葉片切縫后，通過切縫的流體能有效防止葉片表面附面層脫落，減少流動(dòng)損失，當(dāng)切縫位置與附面層分離前沿對(duì)齊時(shí)，效果佳，使轉(zhuǎn)輪出口流速更加均勻。

（4）本文所得到的較佳插削參數(shù)只能從有限的方案中選取，可能會(huì)錯(cuò)過較佳插削角度和位置，有待進(jìn)一步研究。

離心風(fēng)機(jī)廣泛應(yīng)用于冶金、化工、鋼鐵、水泥等重工業(yè)。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是整體結(jié)構(gòu)緊湊，葉輪寬徑比小，內(nèi)、外徑比小，長(zhǎng)、短葉片分布均勻，壓力系數(shù)高，流量系數(shù)小，因此常用于高壓、小流量場(chǎng)合。針對(duì)風(fēng)機(jī)效率低、加工工藝復(fù)雜等缺點(diǎn)，提出了一種改進(jìn)的風(fēng)機(jī)效率設(shè)計(jì)方案，并采用CFD數(shù)值計(jì)算方法進(jìn)行了分析驗(yàn)證。隨著國(guó)家環(huán)保政策的深化，為了響應(yīng)國(guó)家環(huán)保節(jié)能政策，在線生產(chǎn)鍋爐的環(huán)保指標(biāo)必須滿足超低排放要求。

本文對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行改進(jìn)和設(shè)計(jì)的主要思路是利用N-S方程和SSTK-U湍流模型計(jì)算斜槽風(fēng)機(jī)樣機(jī)的流量。數(shù)值計(jì)算結(jié)果與原始測(cè)量數(shù)據(jù)吻合較好，證明了該計(jì)算模型和數(shù)值計(jì)算方法的可行性。通過對(duì)離心風(fēng)機(jī)不同截面的等值線和流線的觀測(cè)，分析了葉輪通道內(nèi)流動(dòng)損失的原因。通過控制葉片吸力面邊界層的分離，降低了風(fēng)機(jī)的內(nèi)部流動(dòng)損失。針對(duì)風(fēng)機(jī)內(nèi)部流動(dòng)狀況，提出了三種不同的改進(jìn)方案。在改進(jìn)方案不能滿足性能要求的情況下，對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)。為了使風(fēng)機(jī)葉片通道內(nèi)的流動(dòng)更加合理，根據(jù)葉輪通道截面面積逐漸變化的原理，建立了風(fēng)機(jī)葉片型線形成的數(shù)學(xué)模型，并根據(jù)該數(shù)學(xué)模型完成了風(fēng)機(jī)葉片型線的設(shè)計(jì)。風(fēng)機(jī)葉片的設(shè)計(jì)采用“雙圓弧”成形方法，不僅簡(jiǎn)化了風(fēng)機(jī)的加工工藝，而且使風(fēng)機(jī)的總壓力提高到5257pa，效率提高到68%。最后介紹了離心風(fēng)機(jī)的瞬態(tài)計(jì)算方法，分析了瞬態(tài)計(jì)算中時(shí)間步長(zhǎng)的選擇原則。目前，只有一些簡(jiǎn)單的流動(dòng)機(jī)理可以研究，如室內(nèi)空氣流動(dòng)、靜水中的氣泡上升、顆粒與筒體在流動(dòng)過程中的碰撞磨損等。采用瞬態(tài)數(shù)值方法對(duì)新設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。在瞬態(tài)計(jì)算結(jié)果穩(wěn)定后，離心風(fēng)機(jī)采用FW-H模型計(jì)算了設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)噪聲，遠(yuǎn)場(chǎng)噪聲值為58dB。

離心風(fēng)機(jī)的葉片結(jié)構(gòu)主要包括葉片的形狀和葉片的組合。根據(jù)葉片出口安裝角度的不同，風(fēng)機(jī)可分為前向型、徑向型和后向型三種。為了改善葉輪流道內(nèi)的流動(dòng)狀況，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)葉輪葉型和葉片結(jié)構(gòu)進(jìn)行了大量的研究。2013年，Wu Gengli等人[46]采用“雙圓弧段”葉片。A風(fēng)機(jī)入口擋板開啟80%時(shí)，風(fēng)機(jī)電流為146A，B風(fēng)機(jī)入口擋板開啟80%時(shí)，風(fēng)機(jī)電流為145。通過對(duì)葉片與恒速葉片的比較，結(jié)果表明，雙圓弧葉片離心風(fēng)機(jī)可以獲得更寬的穩(wěn)定工作范圍和更高的總壓。黃東濤等。離心風(fēng)機(jī)采用長(zhǎng)短葉片開槽技術(shù)，提高風(fēng)機(jī)總壓，降低風(fēng)機(jī)噪音。通過控制離心風(fēng)機(jī)主葉片的數(shù)量，增加了主葉片中的短葉片，減少了葉片通道中的回流損失，從而提高了風(fēng)機(jī)的效率。本文在前人研究成果的基礎(chǔ)上，根據(jù)葉輪流道截面逐漸變化的原理，采用葉片型線成形法，將斜槽風(fēng)機(jī)樣機(jī)的“多弧S形葉片”改進(jìn)為“雙弧”葉片，并采用雙弧拼接的方法，將葉片型線成形為“雙弧”葉片。兩個(gè)部分的葉片剖面詳細(xì)介紹了風(fēng)機(jī)各部件結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇和設(shè)計(jì)過程。