关于高压高速离心风机的问题

yangdick

外部环境压力在短时间内有很大的变化，对离心风机的工作会产生什么影响呢？
对其进行数值模拟时，边界条件应注意什么问题呢？ 大家来讨论下吧

通流

短时间内有很大的变化
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这里有个时间尺度的问题。对一个离心风机来说，相关的时间尺度有
叶片通过时间，也就是叶片排之间的相互干扰的时间。
流体通过叶轮，及级的时间
流体通过整个系统的时间。这个系统包括前后的管道。

你最好介绍一下你遇到的实际问题。首先，我们得把与那个时间尺度有关定下来。

yangdick

谢谢楼上的！
这个离心风机是用在磁悬浮列车上的换气装置，当列车高速交汇或进入隧道时，车外的瞬时压力幅值会在较大范围内变化，我关注的就是这个变化对离心风机的出口风量等参数的影响，同时还希望能够知道该压力波动经过离心风机后的衰减程度。
再次谢谢各位

通流

压力变化的时间大概在0.017秒。你应该能估算那些部件可能有影响。特别是，那些可以用定常的特性来算，而那些需要包括气流的惯性。

yangdick

压力变化的时间大概在0.017秒。
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这个是什么意思呢？ 变化对风量肯定是有影响的，虽然用的是高静压风机（静压为3~5Kpa)，还有就是作数值模拟时，进口条件如何设为随时间变化的呢（在Fluent中这是否可以通过UDF实现呢），我看的算例进口条件一般都是个常量。

通流

就是在错车时，大概在0.017秒的时间里，压力由环境压力，升高到某个值，然后可能回到环境压力。具体的压力，你要么做个计算，或搞得理论的近似解。

yangdick

谢谢斑竹的回复喔！
确实 不过0.017秒时间太短了吧，列车交汇或在隧道中压力持续变化的时间一般是几十秒钟，而在前10秒钟内会达到幅值，我现在就想做个计算。不过软件方面还比较生疏，特别是那个随时间变化的入口条件。

monday

入口条件还是很容易的，关键是用真实的进口边界模拟

通流

你有测量数据吗？有的话，发一个上来。
错车与通过隧道是不同的。通过隧道，因为要推动隧道中的所有气流，及由于有限的隧道截面积，压力持续的时间可能会长一些。
另外，我假定你说的是上海的磁悬浮，速度430km/h。如果不是的话，那我的估算值肯定差不少。

yangdick

谢谢！
我准备先用Fluent来做模拟，如果将压力进口作为入口边界条件的话，应该需要要UDF编辑一个随时间变化的函数关系吧？
另外这个真实的进口边界条件该如何定义呢？不甚感激！

yangdick

确实，在隧道中压力变化的持续时间要长一些，我现在用的实测数据是参考别人的。准备将其拟合为离心风机的压力进口边界条件。
另外速度暂时先考虑350km/h的情况。

通流

假如是十多秒的话，对数值计算时间也太长了。你还是再读一遍前面的我的回复吧。
很可能做定常计算就可以了。知道什么是 reduced frequency 吗？如果不清楚，建议你把问题贴到‘正本清源’版上去。我想，那里有很多人也感兴趣。

yangdick

我搞错了，压力剧烈变化的时间确实很短，特别是正负压力幅值是在约几十毫秒之间出现的。多谢楼主的建议，我决定先做定常的运算看看结果。
另外 reduced frequency 在下得学习一下！

通流

有没有实验数据啊？如果能提供点尺寸的话，就更好了。我把这个问题贴在 ‘正本清源’ 版中了，到现在也没有人来估算一下。

yangdick

版主说的实验数据，是指那个压力波动是吗？
中南大学做过这个实验，如果感兴趣的话可以查查相关论文。