机械工程学报

作者：王维, 王俊龙, 罗兴锜, 醋婷婷, 卢金玲, 冯建军

单位：1. 西安理工大学水利水电学院 西安 710048;2. 西安理工大学西北旱区生态水利国家重点实验室 西安 710048

关键词：离心通风机,旋涡损失,蜗壳优化,遗传算法,风机效率；

基金：国家自然科学基金(52175084)和中央引导地方科技发展资金(236Z2204G)资助项目。

为降低离心通风机蜗壳内的流动损失，提出一种基于旋涡控制的非对称蜗壳设计方法，选取非对称蜗壳的五个设计变量为优化参数，以离心通风机全压升和效率为优化目标开展优化设计，并结合试验和大涡模拟揭示了蜗壳损失降低的机理。对优化后具有非对称蜗壳的离心通风机进行试验测试发现，设计工况下通风机的全压升较原型提升了3.90%，效率提升了5.02%。机理分析表明，非对称蜗壳将原型蜗壳内部的高强度、大尺度旋涡结构变为低强度、小尺度旋涡结构，尤其是消除了蜗舌附近的高强度旋涡结构，进而大幅度降低了蜗壳损失；通过对蜗壳内旋涡尺度的定量分析发现，旋涡尺度与通风机效率反相关。此外，非对称蜗壳大幅降低了原型蜗壳内由高强度旋涡引起的低频压力脉动。

来源：2026年第4期

《机械工程学报》期刊编辑部

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