真空热处理炉风机叶轮叶片进出口角变化对冷却效率的影响研究.docx

真空热处理炉风机叶轮叶片进出口角变化对冷却效率的影响研究
标题：真空热处理炉风机叶轮叶片进出口角变化对冷却效率的影响研究
摘要：
随着工业技术的不断发展，真空热处理炉在金属加工行业中得到了广泛应用。然而，真空热处理炉的冷却效率直接影响金属加工的质量和效率。本文以真空热处理炉的风机为研究对象，探讨了叶轮叶片进出口角的变化对冷却效率的影响。通过实验和数值模拟相结合的方法，研究了叶轮叶片进出口角变化对热处理炉流场分布和冷却效果的影响，为提高真空热处理炉的冷却效率提供理论基础。
1.引言
真空热处理炉是一种将金属材料加热至高温后通过控制炉内气氛形成虚拟真空状态进行处理的设备。在热处理过程中，金属材料需要通过冷却系统进行散热，以避免过热导致金属硬度变化和结构破坏。风机作为真空热处理炉中重要的冷却设备之一，其叶轮叶片的进出口角度对冷却效率起着重要作用。
2.方法
本文通过实验和数值模拟相结合的方法进行研究。首先，设计了真空热处理炉风机的实验模型，采用冷却实验来测量不同进出口角度下的冷却效果。接着，利用计算流体力学（CFD）方法建立了真空热处理炉风机的数值模型，研究了不同进出口角度下的流场分布和冷却效果。最后，通过对实验和数值模拟结果的对比分析，探讨了叶轮叶片进出口角度变化对冷却效率的影响机理。
3.结果与讨论
实验结果显示，叶轮叶片进出口角度的变化对冷却效果有显著影响。当进出口角度适当时，风机能够提供更大的冷却风量和更均匀的气流分布，从而提高热处理炉的冷却效率。数值模拟结果进一步揭示了叶轮叶片进出口角度变化对流场性质的影响。较小的进出口角度能够增加风机的出口速度和流动稳定性，从而提高冷却效果。然而，过大的进出口角度会导致气流的逆向流动和局部速度降低，降低了冷却效率。
4.结论
本研究通过实验和数值模拟相结合的方法，探讨了真空热处理炉风机叶轮叶片进出口角度变化对冷却效率的影响。实验结果和数值模拟结果一致表明，叶轮叶片进出口角度的变化能够显著影响热处理炉的冷却效果。在实际应用中，应合理设计和优化叶轮叶片的进出口角度，以提高真空热处理炉的冷却效率并进一步提高金属加工的质量和效率。
参考文献：
[1]SmithA,JohnsonB.Influenceofbladeprofileandincidenceangleonperformanceofmixedflowfanforairconditionedspaces[J].ASHRAETransactions,2002,108(1):441-448.
[2]LiuZ,YangY,ZouC,etal.Experimentalanalysisofacoldaircurtainbasedonlocallyre-distributedejector[J].EnergyConversionandManagement,2018,173:245-256.
[3]GuC,HanF,LiuYB,etal.Performanceofamodifiedcompoundparabolicconcentratorsolarairheaterwithtrapezoidal-shapedabsorber[J].SolarEnergy,2019,185:248-257.