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轴流风机叶轮的三元流优化设计软件

姚豪  
【摘要】: 本文内容是风机现代设计方法的重要组成部分。主要工作是开发一种能用于工程实际的轴流风机叶轮设计软件。软件包括以下主要模块:工程设计模块、数据转换模块、三元流叶轮性能分析计算模块、迭代优化模块。以工程设计方法进行叶轮的简化设计,因该简化设计的结果输出数据与分析计算程序输入数据中叶轮表达格式不同,所以编制了用于进行数据转换程序,对工程简化设计结果进行了数据转换,包括对中弧线和厚度的求解、坐标系的转换、单位转换等等。分析计算程序模块使用NASA TN D—7344所附的三元流计算分析程序,本论文对之进行了大量的修改、完善,改进后的程序增加了计算叶片表面的压力分布和叶片理论效率。优化设计程序可以分析验证计算结果并自动调整叶片的某些几何参数(主要包括中弧线的位置和叶片的厚度等),自动进行“好中选优”的计算,经过大量的循环迭代,求解得到新的优化的叶片外形。最后建立能用于工程实际的轴流风机设计软件。经过该软件优化后的叶片比工程设计方法简化设计出的结果有更高的效率和性能,并能够大大的缩短风机设计开发的周期。


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