線型離心風機之開發研究

李延青 ； 陳來富 ； 周雅文 ； 胡銘道 ； 翁凌家

《冷凍空調與能源科技雜誌》 55期 (2009/02) Pp. 21-37

https://doi.org/10.7087/JEHVACE.200902.0021

摘要

線型離心風機開發計畫分成後傾離心葉輪設計，與透過數值模擬分析外殼與葉輪間之搭配設計，目前模擬分析線型離心風機為寬度850mm方形外殼，在風量217.22cmm轉速1750rpm條件下得風機靜壓模擬結果為1081pa，此結果比原本後傾離心葉輪搭配渦殼之1365pa低，其主要差異在於葉輪出口所搭配方形外殼，會有葉輪出口氣流對方形外殼4個角落之撞擊損失；另外已撞擊壁面氣流會繼續以近壁面渦漩流型態往下游出口運動，此渦漩流運動會造成出口附近氣流之迴流損失；線形離心風機出口俱渦漩流特性之高速氣流，有極高比例之動壓是被直接丟棄，使最後線形離心風機效率是低的。因此本研究以模擬分析方式設計靜置導葉片，在直徑1241.2mm風機圓形外殼下與直徑1094mm馬達外殼之間，設計11片長度860mm圓弧板靜置導葉片，最後模擬得風機系統靜壓值達1391.5pa，此結果比相同葉輪與相同操作條件下之傳統離心風機之1365pa高。
市售線型離心風機測試結果顯示各台風機最高全壓電效率值在25%至44.44%間，且大型線型離心風機的全壓電效率普遍優於小型。至於本計畫所設計後傾離心葉輪包括900mm與315mm兩組，其扭力計量測得全壓效率值達58%與53.38%，兩者皆優於目前所測試過之市售產品（最佳51.94%）。雖然目前線型離心風機是以簡單低成本為考量，但在平直板的葉片安排與平行形式上蓋板設計下效率值會是較低47.96%，當調整上蓋板形狀為曲線設計與圓弧板葉片後效率值可上升至58%，因此在要求效率時葉輪設計是重點。

關鍵字

線型離心風機 ； 後傾離心葉輪 ； 近壁面渦流 ； 迴流 ； 計算流力 ； 靜置導葉片