離心風(fēng)機(jī)作為火電廠的重要輔機(jī),是耗電大戶之一,研究和改造離心式風(fēng)機(jī)以提高其性能,對火電廠的節(jié)能增效具有重要意義. 本課題利用NUMECA數(shù)值模擬軟件,以效率和靜壓為優(yōu)化目標(biāo),對G4-73№8風(fēng)機(jī)葉輪與蝸殼徑向相對位置進(jìn)行了優(yōu)化計算;分析了葉輪中心位置時風(fēng)機(jī)的內(nèi)部流場.考慮到改變?nèi)~輪中心位置進(jìn)行試驗在工程實際中可能存在的困難,在分析經(jīng)典蝸殼半徑設(shè)計理論及方法中發(fā)現(xiàn):原風(fēng)機(jī)(OF)變工況運(yùn)行時,性能之所以低下的原因之一是蝸殼半徑設(shè)計基于額定工況.據(jù)此提出了一種改進(jìn)經(jīng)典蝸殼半徑的設(shè)計方法——基于變工況,并建立了蝸殼半徑的優(yōu)化模型,在MATLAB環(huán)境中采用遺傳算法對蝸殼半徑優(yōu)化模型進(jìn)行求解.根據(jù)面積因數(shù)不同,設(shè)計出無面積約束(MF)和有面積約束(MFW)兩種蝸殼,并對OF,MF,MFW三種風(fēng)機(jī)的模擬結(jié)果進(jìn)行了分析,獲得了全流量下的效率曲線,靜壓曲線,靜壓恢復(fù)系數(shù)曲線. 計算結(jié)果表明:變工況(40%―130%)時,相比OF,MF和MFW出口靜壓值變化較為均勻,分別平均提高了0.404kPa,0.348kPa,MF效率平均提高了5.91%,而MFW的效率下降;MF和MFW的靜壓恢復(fù)能力均優(yōu)于OF;低負(fù)荷時,MF蝸殼通道內(nèi)的二次流效應(yīng)最弱;MF變工況適應(yīng)能力最強(qiáng),在全負(fù)荷下其葉輪與蝸殼具有徑向適配性.