鼓風機不同工況下葉道內部的流線圖，能夠看出風機在0.8dQ流量工況下，長葉片的吸力面存在較大的別離區(qū)，而且在短葉片的吸力面構成兩個旋渦區(qū)，其中葉片出口處的旋渦由于相鄰葉道的葉片壓力面的高壓區(qū)向葉片吸力面回流而構成；葉片吸力面內部旋渦由于自身葉道的壓力面向吸力面回流而構成較大的旋渦。Baloni等采用實驗方法，對具有相同葉輪，鼓風機蝸殼采用等環(huán)量法與等平均速度法成型的離心風機內部流動特性進行了研究，結果表明采用等平均速度法成型的蝸殼內部氣流的速度梯度與壓力梯度都小于采用等環(huán)量法成型的蝸殼，內部流動情況更優(yōu)。斜槽風機的長葉片吸力面的別離區(qū)開始向葉道出口處偏移，別離區(qū)有所減小，但短葉片的吸力面仍然存在兩個旋渦，但旋渦也有所削弱，因此風機在1.2dQ時功率也有所進步，但在大流量工況下功率依然只有較低的47%。

鼓風機改善計劃及成果分析在完成斜槽式離心風機內部流場分析后，根據(jù)風機的內部活動狀況和合作單位提出的功能指標(壓力在5000Pa以上，而且盡量進步風機的功率),對風機提出針對性的改善計劃，來改善風機的內部活動狀況，從而進步風機的整體功能。鍋爐滿負荷運行時，兩臺引風機進口擋板開度為100%/100%，鼓風機電流為120/121A，增壓風機運行電流為150A，風機無調整裕度，不能滿足機組滿負荷要求，負壓力在t內調整。首先由鼓風機的活動特性分析中能夠知道，鼓風機的短葉片吸力面存在兩個旋渦區(qū)，為了改善渦流帶來的活動損失，提出了通過改變短葉片的長度來改善風機活動的計劃。改善計劃一在保證斜槽風機外殼不變的狀況下，將風機葉輪中的短葉片向內延伸，

鼓風機采用不等邊元法繪制蝸殼外形。其優(yōu)點是避免了直接數(shù)值模擬計算量過大的問題，但這些經(jīng)驗模型只適用于有限的環(huán)境。首先確定了小正方形在繪圖中心的邊長，確定了蝸殼的繪圖半徑；繪制的蝸殼外形如圖4.6所示。以小正方形邊長分別為蝸殼開口A的0.15、0.133、0.1167和0.1倍，根據(jù)公式確定鼓風機蝸殼輪廓各部分的拉深半徑，拉深后即可建立風機的三維模型。風機集塵器的設計是一種氣體葉輪導向裝置，鼓風機集塵器的幾何形狀和集塵器的安裝位置對風機的性能都有影響，影響很大。

集電極的基本類型有圓柱形、圓錐形、圓形和圓錐形。輪盤沖突丟失鼓風機葉輪旋轉時，葉輪的前盤和后盤外外表與其周圍的氣體發(fā)生沖突。圓柱形集塵器具有較大的流量損失和將氣流導入葉輪的能力差，但易于處理。錐形集熱器具有較大的流量損失和將流量導入葉輪的能力差。鼓風機的圓弧集塵器具有相對較小的流量損失和更好的引導氣流進入葉輪的能力。圓弧集熱器引導氣流進入葉輪后，渦流面積比錐形集熱器小得多，減少了風機內部的流動損失。從而提高了帶圓弧集熱器的風機的效率和全壓系數(shù)。錐弧集熱器在現(xiàn)代風機中得到了廣泛的應用。

將建立好的鼓風機三維模型導入ICEM 軟件進行混合網(wǎng)格的劃分。選用數(shù)值計算方法對離心風機的走漏丟失特性進行了研究，經(jīng)過選用A型和B型防渦圈，不僅降低了旋渦的選裝強度，還有用的降低了風機的走漏丟失。其中進出口和葉輪區(qū)域采用結構化網(wǎng)格，而蝸殼部分由于其內部結構復雜，尤其是電動機周圍結構并非規(guī)則模型，故采用適應性較強的非結構化四面體網(wǎng)格，具體網(wǎng)格如圖3 所示。綜合考慮動靜耦合區(qū)域對數(shù)值模擬預測結果的影響，在進行網(wǎng)格劃分時，對邊界層進行加密處理，其較低網(wǎng)格質量雅克比[14]在0.3 以上。為了保證數(shù)值計算結果的準確性，避免網(wǎng)格誤差對其模擬結果造成影響，對鼓風機進行網(wǎng)格無關性驗證，如表1 所示。綜合考慮計算精度和計算效率可知，當網(wǎng)格數(shù)為25 萬左右時預測結果較為合理，最終確定整個計算域的網(wǎng)格數(shù)為2513558。k-ε 模型作為最為普遍有效的湍流模型，能夠計算大量的各種回流和薄剪切層流動，被廣泛應用于各類風機的數(shù)值求解計算中。

由于有梯度擴散項，模型k-ε 方程為橢圓形方程，故其特性同其他橢圓形方程，需要邊界條件：鼓風機出口或對稱軸處k / n0和/ n0。通過查閱大量的離心風機優(yōu)化設計文獻，深入了解風機不同結構參數(shù)對風機內部流動特性的影響，并采用數(shù)值計算方法建立風機三維模型，劃分網(wǎng)格，鼓風機采用N-S方程，結合W。但上述邊界條件只針對高雷諾數(shù)而言，在固體壁面附近，流體粘性應力將取代湍流雷諾應力，并在臨近固體壁面的粘性底層占主要作用。而多翼離心風機由于結構尺寸小、相對馬赫數(shù)低，氣體黏性力在流體流動過程中起重要作用，因此，在實際運用過程中，標準k-ε 模型由于未充分考慮粘性力的影響，導致計算模型出現(xiàn)偏差。運用Visual C++將上述修正函數(shù)編寫為UDF代碼，并導入Fluent 內置Calculation module。為符合實際運行狀態(tài)，鼓風機進出口邊界條件設置為壓力入口和壓力出口，出口壓降與動能成正比，從而避免在進口和出口定義一致的速度分布[15]。最后以CFD 計算的定常結果作為初始條件，進行非定常數(shù)值計算。