風機作為各行各業(yè)的配套產(chǎn)品，廣泛應用于地鐵通風、礦冶通風、樓宇換氣通風，空調(diào)設備等。風機應用廣泛，但由于其葉片結(jié)構復雜、葉道較長導致其內(nèi)部流動損失較大，效率較低。然而，風機作為工業(yè)生產(chǎn)中主要的能源消耗設備及噪聲來源之一，其科技含量的提升和加工制造工藝的創(chuàng)新與優(yōu)化對節(jié)約資源和環(huán)境保護有著重要的意義。據(jù)統(tǒng)計，風機的電能消耗約占全國發(fā)電量的8～10%，因此提高風機的效率和運行效率是十分必要的。

風機廣泛應用于鋼鐵、水泥、化工等特種行業(yè)。其結(jié)構特點是葉輪的寬徑比小、內(nèi)外徑比小、由長短葉片間隔且均勻分布，性能特點是壓力系數(shù)高、流量系數(shù)小，因此通常應用于高壓小流量的場合，但由于葉輪葉道較長，導致其內(nèi)部流動損失較大，通常效率較低。采用LHS方法對離心風機的進口溫度、進口壓力、進口流量和轉(zhuǎn)速進行了采集，并對采集的數(shù)據(jù)進行了歸1化處理，用于LSSVM模型的訓練。并且由于其葉片結(jié)構復雜，加工困難，加工成本較高，經(jīng)濟效益差，所以很多風機企業(yè)放棄了批量生產(chǎn)的計劃，甚至不生產(chǎn)，造成了市場貨源短缺，因此進一步的研究如何提高風機效率，改善其加工工藝具有十分重要的意義。針對風機機存在的以上問題，提出了“XQ斜槽式離心風機流場關鍵部件改進設計研究”的課題。本課題與某風機企業(yè)合作，對此型號風機結(jié)構進行改進設計，提高其性能。該課題的成功進行不僅會提高風機的效率，降低能源消耗，還會將風機的科學設計理念帶入企業(yè)，改善現(xiàn)在中、小、微風機企業(yè)粗放型生產(chǎn)的現(xiàn)狀。

風機葉輪參數(shù)選擇葉輪是風機的主要部件，葉片是將能量傳遞給流體的部件。因此，風機葉輪的設計與風機所需的流量和壓力有很大的關系。目前國內(nèi)外葉輪主要尺寸的選擇方法不同。這是一種廣泛使用的方法。在第三種方案中，蝸殼舌和葉輪之間的間隙分別減小到葉輪旋轉(zhuǎn)直徑的0。風機總壓tfp與葉輪外徑、轉(zhuǎn)速n和葉片出口安裝角的關系，確定風機葉輪的外徑。下面逐步介紹了風機葉輪參數(shù)的選擇方法。原型斜槽風機出口安裝角度為140度。增大前向離心風機葉片的出口安裝角，不僅可以提高風機的總壓，而且可以增加噪聲，降低風機的效率。為了降低設計風機的噪聲值，提高風機的效率，選用葉片出口安裝角2aβ為120度。在實際應用中，總壓系數(shù)不僅與葉片出口安裝角有關，而且與葉輪的相對幾何尺寸有關。通常，風扇的比轉(zhuǎn)速用來表示葉輪的不同幾何形式。在風機比轉(zhuǎn)速和葉片出口安裝角選擇完畢后，根據(jù)風機的統(tǒng)計數(shù)據(jù)繪制了風機總壓系數(shù)與葉片出口安裝角（at2~beta_u）曲線的關系，并進行了計算。已完成風機總壓系數(shù)的計算。

風機基于LSSVM算法建立了礦井離心風機性能預測模型。采用LHS方法對礦用離心風機進行了實驗數(shù)據(jù)采集，進一步降低了建模成本，提高了建模精度。通過實例驗證了該方法的有效性。然而，在實際生產(chǎn)中也有許多類似的離心風機。鍋爐滿負荷運行時，兩臺引風機進口擋板開度為100%/100%，風機電流為120/121A，增壓風機運行電流為150A，風機無調(diào)整裕度，不能滿足機組滿負荷要求，負壓力在t內(nèi)調(diào)整。盡管它們的大小、結(jié)構和速度不同，但它們遵循相似的機制。因此，如何利用現(xiàn)有的相似離心風機數(shù)據(jù)建立現(xiàn)有的離心風機模型成為下一個研究方向。根據(jù)天蝎科魚類的運動姿態(tài)和渦流特性，設計了一種風機葉片，用于模擬魚類的彎曲姿態(tài)。風機采用數(shù)值模擬的方法，研究了傳統(tǒng)的單圓弧原型葉片和魚狀葉片對多翼離心風機氣動性能和噪聲的影響。通過可視化分析，發(fā)現(xiàn)在魚狀葉片的過流過程中，渦流強度明顯小于原型風機，流場分布更加均勻。魚狀葉片的使用有效地減小了風機蝸殼舌處的壓力波動，削弱了葉片與蝸殼舌間的非定常相互作用。風機氣動噪聲計算分析結(jié)果表明，單弧原型葉片的風機噪聲頻率分布在中低頻段，風機魚形葉片的風機噪聲頻率主要分布在中頻段，說明風機噪聲頻率分布規(guī)律和噪聲特性兩個風扇的啟動路徑不同。數(shù)值計算結(jié)果表明，魚狀葉片多葉離心風機的氣動性能有了明顯的改善，風量增加了12.5%，效率提高了5.65%，測點平均噪聲降低了2.78db。