(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111366767.2 (22)申请日 2021.11.18 (71)申请人 厦门和普力通环保科技有限公司 地址 361000 福建省厦门市厦门火炬高新 区创业园轩业楼3487室 (72)发明人 陈骏骢　 (74)专利代理 机构 厦门原创专利事务所(普通 合伙) 35101 代理人 吴金森 (51)Int.Cl. G06F 30/28(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种基于CFD数据模拟的轴流风机性能评估 方法 (57)摘要 本发明提供了一种基于CFD数据模拟的轴流 风机性能评估 方法， 本发明属于轴流风机评估技 术领域； 所述方法包括确定数值模拟模型及方 程； 基于已有的轴流风机叶片 模型建立风道内壁 模型； 所述风道内壁模型为以风道进出口和风道 内壁围成的闭合区域等； 本方法用于轴流风机设 计和性能评估 是一种可靠的手段， 典型工况的实 验验证表明： 模拟和实验最大相差不超过15％， 在常用工作范围内误差不超过5％； 基于标准壁 面的可实现k ‑ε湍流模型具有较低的硬件需求 和较高的模拟精度， 本方法可以泛用用于类似结 构风机的性能评估。 权利要求书2页 说明书7页 附图7页 CN 114065665 A 2022.02.18 CN 114065665 A 1.一种基于 CFD数据模拟的轴流 风机性能评估方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1， 确定数值模拟模型及方程； 基于已有的轴流风机叶片模型建立风道内壁模型； 所述 风道内壁模型为以风道进出口和风道内壁围成的闭合区域； S2， 基于轴流风机叶片模型建立旋转的非惯性参考系， 将轴流风机叶片模型转化为单 参考系模型； 将风道内壁模型转化为多重参考模型； 将所述轴流风机叶片模型和风道内壁 模型中的空气区域划分为： 相对于惯性参考系静止的部分和相对于惯性参考系旋转的部 分； S3， 将轴流 风机叶片模型和风道内壁模型进行网格划分； S4， 确定边界条件具体的风道内壁模型进出口风量和压差是通过风机计算得出的， 进 出口的边界条件为压力出口边界条件， 风道内壁面和叶片 外壁面的边界条件为壁面边界条 件； 确定相对于惯性参考系静止的部分和相对于惯性参考系旋转的部分的材料性质； 确定 相对于惯性参考系静止的部分和相对于惯性参考系旋转的部分的交界处为结合点及旋转 参数； 最后进行计算 最终获取轴流 风机性能评估结果。 2.如权利要求1所述的基于CFD数据模拟的轴流风机性能评估方法， 其特征在于， 在步 骤S1中， 确定数值模拟模型及方程包括如下步骤： S11， 确定介质假设； S12， 确定三维N ‑S方程； S13， 选择至少一个湍流模型。 3.如权利要求1所述的基于CFD数据模拟的轴流风机性能评估方法， 其特征在于， 所述 S2中， 轴流 风机叶片模型和风道内壁模型为 通用CAD模型。 4.如权利要求1所述的基于CFD数据模拟的轴流风机性能评估方法， 其特征在于， 所述 S2中， 将轴流风机叶片模 型转化为单参考系模 型； 将风机流场模型转化为多重参考模型； 方 式如下： S21， 基于叶片是静止， 空气相对于静止的叶片旋转,建立起旋转的非惯性参考系； 守恒 方程因为 坐标系的变化将轴流 风机叶片模型转 化为单参考系模型； S22， 基于叶片是静止， 边界壁面相对于静止的叶片旋转， 建立多重参考模型； 守恒方程 因为坐标系的变化将风机流场模型转 化为多重参 考模型。 5.如权利要求1所述的基于CFD数据模拟的轴流风机性能评估方法， 其特征在于， 所述 步骤S3具体的采用非结构化网格划分法对轴流风机叶片模型和 风道内壁模型进行网格划 分； 轴流风机叶片模型和风道内壁模型的壁 面设置边界层网格。 6.如权利要求1所述的基于CFD数据模拟的轴流风机性能评估方法， 其特征在于， 所述 确定相对于惯性参考系静止的部分和相对于惯性参考系旋转的部分的材料性质具体的相 对于惯性 参考系静止的部分材 料为空气； 相对于惯性 参考系旋转的部分的材 料为空气。 7.如权利要求1所述的基于CFD数据模拟的轴流风机性能评估方法， 其特征在于， 所述 旋转参数包括旋转轴和旋转速度。 8.如权利要求1所述的基于CFD数据模拟的轴流风机性能评估方法， 其特征在于， 所述 步骤S4还 包括湍流模型 校核； 具体的包括如下步骤： S41， 确定最优湍流模型； S42， 校核网格 独立性；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114065665 A 2S43， 确定最优网格数目及尺寸。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114065665 A 3