據(jù)調(diào)查，風(fēng)機(jī)在設(shè)計工況及其附近運(yùn)行時，具有較高的效率，但有的風(fēng)機(jī)由于選型不當(dāng)，或受到目前風(fēng)機(jī)產(chǎn)品規(guī)格及品種的限制而使得選型的配套性較差，或由于裝置發(fā)生改變等諸多因素的影響，使風(fēng)機(jī)的容量過大或過小。容量過大，將引起調(diào)節(jié)時的損失增大：容量過小，則不能滿足使用上的需求。有的電站風(fēng)機(jī)剛投產(chǎn)時與系統(tǒng)匹配良好，但機(jī)組經(jīng)過一段時間的運(yùn)行后，由于積灰、漏風(fēng)等原因使系統(tǒng)阻力曲線發(fā)生變化，引起氣動特性發(fā)生變化，降低了風(fēng)機(jī)效率，或是由于對系統(tǒng)進(jìn)行了較大的改動，使系統(tǒng)阻力曲線發(fā)生變化，風(fēng)機(jī)不能在高效區(qū)工作，甚至不能滿足鍋爐滿負(fù)荷運(yùn)行的要求，這些都影響著機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此，需要對已有的風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造，對這些風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造是非常必要的。這樣不僅可以降低電廠再投資需要的資金，而且可以減少增加設(shè)備的占地面積，有利于設(shè)備的布置。離心通風(fēng)機(jī)是風(fēng)機(jī)中重要的組成部分，在離心式通風(fēng)機(jī)中，葉輪是離心通風(fēng)機(jī)的主要部件，對葉輪改造的研究也是對離心式通風(fēng)機(jī)改造研究中重要的一部分。現(xiàn)場改造風(fēng)機(jī)的方法有很多：調(diào)整葉片的角度；使用可動葉片調(diào)節(jié)等等，其中最簡便的方法之一便是切割或加長葉輪葉片。切割葉輪葉片外徑將使風(fēng)機(jī)的流量、全壓及功率降低；加長葉輪葉片外徑則使風(fēng)機(jī)的流量、全壓及功率增加。但是葉片剪切或加長后，流量、全壓及功率變化了多少，各種資料中并沒有給出一個確定的數(shù)字，只有簡單的切割定律[31進(jìn)行了說明。
離心風(fēng)機(jī)的損失按其能量損失形式的不同可以分為三類：機(jī)械損失、容積損失和流動損失。其中，流動損失指在風(fēng)機(jī)工作時，流動著的流體和流道壁面發(fā)生摩擦，流道的幾何形狀改變使流體運(yùn)動速度的大小和方向發(fā)生變化而產(chǎn)生的旋渦，以及偏離設(shè)計工況時產(chǎn)生的沖擊損失等；而渦流是使風(fēng)機(jī)性能下降，噪聲增加的一個主要因素。有研究表明：葉片入口處和出口處吸力面上氣流分離現(xiàn)象相當(dāng)嚴(yán)重，出口處的氣流分離可用邊界層的分離流動理論來解釋，與雷諾數(shù)有關(guān)。葉輪流道內(nèi)的氣流分離，使得風(fēng)機(jī)流道內(nèi)產(chǎn)生較大的渦流，流動損失增大。
傳統(tǒng)方法是以實(shí)驗為基礎(chǔ)的設(shè)計，通過反復(fù)的計算和實(shí)驗來確定最終設(shè)計、改進(jìn)方案，存在周期長，費(fèi)用高，對經(jīng)驗的依賴性較強(qiáng)的缺點(diǎn)。而CFD計算可以相對準(zhǔn)確地給出流體流動的速度場，壓力場等細(xì)節(jié)，可以迅速做出修改，以得到良好的風(fēng)機(jī)性狀，從而獲得較高的效率與良好的性能。CFD技術(shù)成熟應(yīng)用已使其逐漸代替部分試驗，在驗證風(fēng)機(jī)性能，分析內(nèi)部流場，風(fēng)機(jī)設(shè)計甚至噪聲計算等方面均得到廣泛的應(yīng)用。利用數(shù)值模擬軟件進(jìn)行風(fēng)機(jī)葉輪的優(yōu)化設(shè)計具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。因此，本課題擬采用數(shù)值模擬方法來研究離心通風(fēng)機(jī)葉輪內(nèi)部流場中渦流的產(chǎn)生、發(fā)展情況，根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果嘗試對此進(jìn)行改進(jìn)，并進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗驗證，以便達(dá)到減小渦流損失、提高風(fēng)機(jī)性能的目的。
