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1 前言
各位读者肯定在洗手间或者其他场所见过鼓风机,特别是在地板潮湿的时候,保洁阿姨都会在角落开一台鼓风机朝着地面吹,将地面吹干以防你摔倒。今天咱们做一个简单的风机模型,模拟一个密闭房间内开启风机后的气流分布。
2 问题描述
建立如下6m×3m的二维密闭房间,在左下角放置一台0.6m×0.08m(鼓风机外轮廓)的鼓风机,风机叶片置于风机中央,风机中心线距离地面0.09m。
图1 房间及鼓风机模型
假定鼓风机的特性曲线如下表,由于FLUENT风机的特性是按风速和风压来的,因此将风量转换成风速(除以风机面积)。风机边界条件输入界面如图2所示,取风压跳跃方向为x轴正向,风速风压关系按线性拟合。
表1 风机特性参数
图2 风机边界条件输入界面
3 计算结果
房间内的气流分布如下图所示,风机出口形成射流,房间内部气体形成循环流动。我们读取风机叶片处的平均速度为22.610817m/s,根据风机特性参数进行线性插值可以得到此时的风压为634.5545Pa。我们建立风机中心线,并绘制中心线的静压分布,读取叶片上下游的静压值分布为-642.091Pa和-10.7134Pa(如图4所示),因此风压值为631.3776Pa,与插值结果相比误差为0.501%。
图3 房间内部气流组织
图4 风机叶片上下游静压值