第57卷第8期2023年8月西安交通大学学报JOURNALOFXI’ANJIAOTONGUNIVERSITYVol.57No.8Aug.2023.*采用变弦长叶片设计的多翼离心风机叶轮改进与优化雷健,秦国良,崔琴,贾诚(西安交通大学能源与动力工程学院,710049,西安)摘要:针对多翼离心风机蜗壳宽度大、叶片短引起的轴向进气流量分布不均匀和叶道回流现象,提出变弦长叶片的设计方法,以多翼离心风机叶轮为研究对象,开展了叶轮前缘的参数化优化。使用有5个控制点的贝塞尔曲线构建叶轮前缘,建立了支持向量回归代理模型,设置了效率与静压的优化目标,通过遗传优化算法对选取的控制点参数进行了优化。设计结果表明:变弦长叶片设计提升了多翼离心风机的通流能力,体积流量最大提升至35.7m3/h。流场分析发现,变弦长叶片设计的叶轮沿叶高方向的流量分布更均匀,特别是在靠近轮盖侧速度小于0的区域,流量几乎消除,轮盘截面的通流占比提升29.8%,叶道回流现象得到明显改善,变弦长叶片叶轮的做功能力更强。优化后,变弦长叶片多翼离心风机的气动性能得到显著提高,大流量方向的工况范围得以拓宽,小流量工况下的效率提升了4.9%,风机的静压能力最大提高了91.1Pa。研究为多翼离心风机内部流动控制、多翼离心风机变弦长叶片优化设计提供了理论基础和工程实践。关键词:变弦长叶片;多翼离心风机;支持向量回归;数值分析中图分类号:TH432;TK05文献标志码:ADOI:10.7652/xjtuxb202308002文章编号:0253-987X(2023)08-0011-11ImprovementandOptimizationofMulti-BladeCentrifugalFanImpellerBasedonVariableChordLengthBladeDesignLEIJian,QINGuoliang,CUIQin,JIACheng(SchoolofEnergyandPowerEngineering,Xi’anJiaotongUniversity,Xi’an710049,China)Abstract:Inviewoftheunevendistributionofaxialinletflowandthebackflowofthebladepas-sagecausedbythelargevolutewidthandshortbladesofthemulti-bladecentrifugalfan,thispa-perproposesadesignmethodofvariablechordlengthblades.Withthemulti-bladecentrifugalfanimpellerastheresearchobject,theparametricoptimizationoftheimpellerleadingedgeiscar-riedout.TheleadingedgeisconstructedusingtheBeziercurvewithfivecontrolpoints,thesup-portvectorregressionproxymodelisestablished,theoptimizationobjectivesforefficiencyandstaticpressureareset,andtheparametersoftheselectedcontrolpointsareoptimizedbygeneticoptimizationalgorithm.Thevariablechordlongblade...
