贯流风机的数值模拟(毕业论文封面+毕业论文致谢) 第9页
第六章 经验与总结
贯流风机内的空气流动属于复杂边界条件的复杂流动问题。又由于叶轮是在转动的，属于动边界问题。并且由于流动的非对称性，因此不管是对理论分析，还是对数值计算都产生了很大的困难。
本次数值计算所应用的是FLIUENT6.0计算软件。在应用过程中，对模型的处理，主要的难题在于如何设置，才能使风机叶轮转动起来，建立起动边界问题。在本次的计算当中，采用了两个坐标系，一个是绝对坐标系，另一个是相对转动坐标系。也就是说，把转动的叶轮放到相对转动坐标系中，使之处于相对静止的状态，这样就把运动的问题也看作是“静止”的。这样就成功地实现了动边界条件问题的建立。
FLUENT6.0是一个很方便的流体力学的计算软件，它应用的范围非常之广，而且可视化程度高。现在国内好多家单位都应用了这个软件对流场进行数值模拟，而且，在网上已经有专门的FLUENT讨论专区、FLUENT论坛，便于交流学习心得。
由于使用FLUENT的时间还比较短，对其中的许多精华部分还没能充分的体会。因此，在计算的过程中，遇到了不少的困难。为了得到与实验结果比较接近的数值解，反复多次对初始条件和边界条件作了修改，最终得出了以上所阐述的结果。但此结果与实验的值还是有一定的差距的，有些实验中所得到的一些细节的结果，在本次的数值计算中并没有很清晰地反映出来。实验的主要现象，在数值解中还是比较不错的反映出来了。如果对FLUENT有更深一步的学习与研究，相信贯流风机流场的数值解将会更加的完美。
进行数值计算，其计算结果与实验相符合，并不是数值计算的最终目的。与实验结果相符合，说明模型的建立和求解过程是正确的、可信的。而且，对于数值计算来说，对其模型、工作条件的修改都是很方便的。而空调厂家为了改进风机的性能，需要重新铸模，作出成品来进行试验，如果不成功还要再重复上面的工作。这样做的成本无疑是非常高的，而且浪费了许多的时间。因此，空调厂家迫切需要贯流风机的数值模拟计算。当对一个模型的数值计算，其结果符合空调厂家的要求时，空调厂家就可以根据数值计算的结果来进行试验。这样就大大减少了以前实验的盲目性，节约了成本，有利于空调厂家的发展，增强其市场竞争的能力。所以说数值计算有很强的工业背景。
由于目前国内对贯流风机的研究还很少，特别是在数值计算方面还尚未见到这方面的文献。随着贯流风机问题的日益突出化，这方面的研究会很快多起来，会有越来越多的数值计算方法被用来计算贯流风机问题，精度也会越来越高。如果在今后的计算中，把噪声问题也能够考虑进去，分析贯流风机在转动时，噪声产生的原因及其与流动的关系，这些都将对空调工业的发展起到很大的促进作用。毕竟，如何能够最大限度的降低噪声，也是将来空调发展的必然要求。而且，本次考虑的只是2D问题，把3D问题作了近似的处理与简化。实际的流动总是3D的。尤其是当空调厂家为降低噪声，而采用了斜的叶片设计模型时，沿风机轴向运动的气流就是不可忽略的，这样就不能把问题简化为2D的，而要建立3D模型。与此同时，对数值计算的要求也就更高了。但这对于空调工程的发展要求来说，这又是不可避免的。
[1] （日本）村田 暹，Experimental Study of the Cross Flow Fan。摘自Bulletin of JSME，Vol.19.No.129，March 1976。上海交通大学制冷工程研究所陆明琦、顾建明译。
[2] 赤池 茂、北田基博、平等、菊山功嗣，Internal Flow and Fan Characteristics of a Cross-Flow Fan，Jue 1994。
[3] 陆明琦、顾建明，Some Issues in Design of the Tangential Fan for Conditioning，July 1996。
[4] 游斌、区颖达，影响贯流风机性能的几何因素。华中理工大学，摘自《风机技术》 第六期，1997年12月。
[5] 李庆宜 《通风机》。北京机械出版社，1981。
[6] 庄礼贤、尹协远、马辉扬 《流体力学》。中国科学技术大学出版社，1992。
[7] 王承尧、王正华、杨晓辉 《计算流体力学及并行算法》 国防科技大学出版社，2000。
[8] 王晓文、徐庶民、李辉煌、于振华、徐立功、杨基明、徐先桂、嵇成业、李强，贯流风机流场的实验和数值研究，中国科学技术大学，摘自《实验力学》 第十七卷 第一期 2002年3月。
[9] 李强，天长集团风机性能测试实验室的测试数据，2001。
[10] 于振华，学士学位论文，2000。