方形壁式管道风扇流道仿真计算
1.研究的目的及意义：
管道风扇是由电动机带动风叶旋转驱动气流，室内外空气以管道为载体进出的一类空气调节器。从而达到除去室内的调节空气温度、湿度、新鲜度等效果。管道风扇体积小，效率高，节能环保，广泛应用于工业生产、家庭装修及公共场所设施。采用方形壁式，可以使管道风扇的安装更为便捷。管道风扇作为一种重要的通风工具在日常生活中得到了广泛的应用，本文将以仿真计算的方式，通过建模和数值模拟计算，对风扇进行流场分析，为优化管道风扇结构提供重要依据，为风扇改进设计提供参考。
2.国内外同类研究概况：
风扇的研究起步于上世纪 80年代，相比于应用广泛的大型风机来说，风扇的研究就要滞后很多。美国学者 Quin D 等通过实验研究了雷诺数对小型轴流风扇性能的影响，研究表明雷诺数对风扇性能影响并不大，在此基础上，作者提出了一种新的可以对任何尺寸轴流风扇进行三维线性扩展方法。日本学者 Toru Shigemitsu等人对原有的轴流风扇模型进行改变，增加了一个反转风扇模型，采用 CFD 对其进行数值模拟，分析了修改后风扇的内部流动、压力分布、速度分布及风扇性能等特性。GRIMES R等人对不同轮毂比风扇进行了实验研究和理论分析，并在此基础上提出了小型轴流风扇最佳轮毂比的设计方法。李杨，欧阳华等对不同周向前弯角度的轴流风扇进行研究，结果表明：前弯角度对叶顶泄漏流动的影响较大，随着叶片周向前弯角度的增加，叶顶泄漏涡有起始位置沿叶弦朝叶片后缘移动，当前弯角达到一定角度以后，泄漏涡受到叶片尾迹影响而逐渐减弱。王企鲲、陈康民采用“径向平衡原理”运用计算流体动力学技术详细地研究了变环量指数 a 对小型散热风扇气动性能的影响，发现在满足约束条件下，降低变环量系数能增加风扇气动性能，有助于提高其散热能力，并提出了小型散热风扇扭叶片的设计方法。杨爱玲等人研究了掠叶片对风扇性能的影响，他们将原始轴流风扇进行前掠l0°和后掠 l0°的改变，对其进行数值模拟，结果表明：前掠叶片有助于增加风扇流量，降低流动损失；后掠叶片会减少风扇做功，增大流动损失。
随着计算技术的发展，在流体机械领域，计算流体动力学（CFD）已成为分析流体流动性质的一个个重要工具。CFD是一种用于预测和分析复杂流体流动性质的计算技术，充分运用现代计算机强大的数值运算能力与图像显示的形象便捷的特点，将流体在空间域以及时间域上本来是连续的物理量的场进行离散化处理，建立起这些离散点上各变量的代数方程组，迭代求解出这些物理场变量的近似解，并使计算误差控制在一定范围内以符合工程实际要求。
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