對旋式軸流通風機是指前后串聯兩個直徑、輪轂比、轉速都相同，而旋轉方向相反的葉輪，通常由兩個電機分別驅動的一種兩級軸流通風機。它具有軸向尺寸小；反風性能好等優點。在礦山、隧道及船舶的通風換氣上具有廣泛的用途。近年來，在對旋式軸流通風機的設計、分析、優化及試驗方面進行了大量的研究。

文獻給出的九洲風機廠軸流通風機設計時輪轂比的選擇準則為全壓系數，如當全壓系數大于0.4時應該選擇輪轂比為0.6~0.7，但具體選擇0.6還是0.7對軸流通風機的性能影響較大。文獻采用電¥表格的方法對對旋軸流通風機的輪轂比進行了優化，認為選擇輪轂比為0.63可獲得較高效率。但該文所采用的方法無法對比非設計工況下的對旋軸流通風機性能。本文擬借助三維粘性N-S方程求解軟件來研究這一問題。

以風筒內徑為560mm的對旋軸流通風機為研究對象，其設計參數見表1。

對旋軸流通風機葉片采用LS翼型，等環量設計方法。設計時共采用了5種不同的輪轂比(見表2)。

數值模擬采用NUMECA的FINEATJRB0軟件，該軟件采用時間相關法求解雷諾平均N-S方程。選用二階精度的中心離散格式，湍流模型采用S-A—方程湍流模型。應用多重網格技術，加快計算收斂速度。計算殘差收斂到-4或者-5量階。采用結構化H-0-H多塊網格，由NUMECA/AUT0GRID自動生成，5種對旋軸流通風機的網格總數均約為106萬，網格如圖1所示。

求解時進口給定總壓（101325Pa)和總溫(293K)，出口給定靜壓。對每一種對旋軸流通風機，九洲普惠風機為了研究其變工況性能，共給定了5種不同的出口背壓（靜壓），分別為101650Pa、102650Pa、104050Pa、104350Pa(設計工況）、104850Pa[在繪制性能曲線圖時，取相對靜壓為1650Pa、2650Pa、4050Pa、4350Pa(設計工況）、4850Pa]。

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