東風8CJ型內(nèi)燃機車離心式通風機的流場分析和改進.pdf

1、離心式通風機作為一種輸送氣體的通用機械，廣泛應用于國民經(jīng)濟各個部門。同樣地，自從電傳動內(nèi)燃機車問世以來，通風機就被用于機車的通風系統(tǒng)。作為機車的重要組成部分，承擔著對電氣設備的通風冷卻任務。在這個過程中，通風機消耗了一部分柴油機發(fā)出的功率。為提高東風8CJ機車的性能，深入研究通風機和風道的內(nèi)部流場情況和匹配關系，改進既有的通風機研制方法，提高通風機的效率，開展了本課題的研究和試驗工作。 在國內(nèi)的鐵路機車領域，通風機的設計至今仍沿

2、用相似設計法。長期以來由于受模型尺寸、測量精度和研制經(jīng)費的限制，通風系統(tǒng)很難通過試驗方法得到準確驗證。而且，就目前而言，離心式通風機旋轉葉道內(nèi)的試驗十分困難，因此基于計算流體力學（Computational Fluid Dynamics，簡稱CFD）的理論且以數(shù)值計算為主的理論分析成為了解、預測葉輪復雜內(nèi)流的首選途徑。 提出了對通風系統(tǒng)流場分析的研究策略，通過比較，選擇FLUNET軟件對通課題進行計算和分析。在數(shù)值分析前，開展

3、了相關的試驗和試驗分析工作，對通風系統(tǒng)和通風機存在的問題進行了分析，形成了初步的判斷。采用FLUENT軟件對通風系統(tǒng)和通風機進行了數(shù)值分析，計算包含了通風機和風道，就通風機本身和其與風道的流場計算結果來看，理論計算的流場與實際的試驗情況相當吻合，驗證了計算模型和數(shù)值計算方法的可靠性。依據(jù)計算結果，結合客觀條件的限制，提出了改進方案，完善了原通風機的入口型線和進氣結構，經(jīng)再次計算分析后，改進效果明顯。然后基于前面的改進基礎，嘗試著從調(diào)整葉

4、片安裝角的方向，依次對減小2度、5度和10度安裝角三個方案進行了數(shù)值分析。采用全壓等熵效率指標比較了四個改進方案在改善效率方面的數(shù)據(jù)，得出減小5度安裝角的改進方案效率提高的較多。 由此可見，F(xiàn)LUNET軟件可以應用于離心式通風機的內(nèi)部流場計算，是研制離心式通風機，預報離心式通風機葉輪流場的有效方法，能夠幫助企業(yè)提高研制效率，降低研制成本，縮短研制周期，而本課題提出的方法在國內(nèi)鐵路同行中仍屬不多見，具有創(chuàng)新點，對同類產(chǎn)品的研制和改