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地铁用轴流风机的CFD模拟及研究

田铖  
【摘要】:轴流风机是地铁车站和隧道区间内通风的主要设备,其流量,压力和效率等 指标备受人们关注。地铁轴流风机的设计很大程度上要依赖试验,设计成本相对 较高。如果用数值模拟的方法对地铁轴流风机的流场进行模拟,得出指导性和方 向性的结果,可以帮助选择性能最佳的设计,具有明显的应用价值。本文用 CFD 商用软件 Fluent6.0 对地铁轴流风机的流场进行模拟并做出分析。 本文假设定常条件,采用 k-ε双方程湍流模型,SIMPLE 算法对直径为 1.8 米地铁轴流风机的流场进行了模拟,着重对进口回流区,压力场,速度场和矢量 场等进行讨论,经过和实验结果比较,模拟结果很理想。 在此基础上,本文将风机支架进行旋转,并且针对不同的旋转角度分别进行 计算。通过对风机流场和风机效率等的分析,得出了风机支架旋转角度对风机性 能的影响规律:支架的旋转会引起风机正转效率的下降和反转效率的提高。假如 采用较小的支架旋转角度,那么风机的反转效率会有较大程度的提高,同时正转 效率不会明显下降。 另外,本文在复杂模型的建立和简化,网格的生成,计算模型的采用等方面 做了一些有益的探索,希望能对相似类型的数值模拟问题提供借鉴。


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