由于暖通空调行业在通风换热系统中的一些产品对于紧凑结构的要求很高,因此前向多翼离心风机及其风道系统的设计常常受到结构尺寸的限制。在实际应用中大量多翼离心风机采用"大叶轮、小蜗壳"结构,造成蜗壳型线与叶轮流动参数的不匹配。为了能够在空间受限的条件下,尽可能设计出相对高效和大风量的前向多翼离心风机,本文对比分析了受限空间下两种思路设计得到的多种蜗壳型线方案,利用数值仿真确定最优方案,并通过实验测试对仿真计算结果进行了验证。在此基础上分析了最优方案内部的流动特征。

以中央空调中广泛使用的多翼离心风机为研究对象，在不改变现有加工工艺的情况下，保持叶轮和集流器同心，试验研究了改变蜗壳安装位置时的气动性能和噪声特性。试验结果表明：对于本文研究的风机，叶轮中心与蜗壳中心相重合的位置并不是最佳安装位置，适当改变蜗壳的安装位置可使风机性能得到改善。当叶轮偏距￡为10mm，偏心角0为150°时，相比于原风机，改变蜗壳安装位置的风机在变转速工况范围内，风量提高3．5％-3．9％，效率提高1．2％-2．8％，同时噪声下降1．6—1．8dB（A）。对改进前后风机内部流动的数值分析表明：改进风机也改善了叶轮叶道内的总体流动状况，减小叶道内的流动分离损失，增加了流通能力，因而使风机气动性能提高，噪声降低。