由于烘干风机动叶片是扭曲叶片，网格单元选用带含有10 个中间节点的四面体实体单元Solid187。分别采用20 万、30 万、55 万和60 万网格计算后，选择设定单元大小15 mm，木材烘干风机，生成网格单元数量为30万、节点数量45 万，在计算时间和计算精度上***为合适。对叶片叶根部位施加固定约束，叶片整体施加离心力惯性载荷，对烘干风机叶片表面施加气动压力载荷，其中气动压力载荷是流体计算得到的压力数据，采用流固弱耦合的方式加载到叶片表面，在模拟烘干风机运行范围内，模拟所得全压、效率与试验样本值的平均偏差分别为4. 2%、1. 8%，特别是在设计流量下为3. 4%和2. 2%，由此可确保数值模拟的真实可靠性，高温烘干风机，模拟结果可反映该风机的实际运行状况，并且可以用于进一步固体域的流固耦合模拟计算。

烘干风机的导叶数目改变后整体上不影响风机性能的变化趋势，全压随流量增大而减小，烘干风机，效率呈现先增后减的变化。q v表示风机体积流量，导叶数目减少时，在qv ＜ 90 m3 /s 时全压均得到提高，在高于此流量时仅方案二全压低于原风机，其中在导叶数目减少后，流量越小提升作用越明显，方案三在qv = 80 m3 /s时，全压提升效果***明显，提升数值为141 Pa。烘干风机导叶数目增加时，在qv ＜ 85 m3 /s 时，方案四至六全压得到有效提升，而qv ＞ 85 m3 /s 时，仅有方案四全压得到提升。

根据烘干风机优化后的参数，可以得到在设计转速下动叶和静叶的损失系数以及落后角随冲角的变化趋势，可以看出，损失系数和落后角随冲角的变化基本符合风机的流动特性。

烘干风机采用优化后的损失和落后角模型，对该风机的5 条特性线进行数值模拟，结果如图5 所示。从图中可以看出，修正后的一维计算结果与实验结果之间的较大误差不到2%。

( 1) 对某单级动叶可调轴流风机，本模型的数值计算结果已经与实验的计算结果进行了对比，证明了经过优化后的模型能够正确模拟得到该风机的气动性能，体现了其可靠性和准确性，因此，粮食烘干风机，只要能给定准确的设计点和某一转速下的非设计工况点，经过优化后，本模型就能准确预测得到其它安装角下的气动性能。

( 2) 根据优化后的损失和落后角模型能够较为合理地得到转子和静子的损失随着叶片负荷的变化情况。导叶数目对轴流风机的性能、叶片静力结构及振动等均有一定影响。

针对某660MW 机组配套的两级动叶可调轴流一次风机，借助Fluent 进行流体数值模拟，研究导叶数目改变对风机性能的影响，并选出较优方案三。烘干风机利用Workbench 软件进行流固耦合计算得出对叶片静力结构及振动的影响。研究表明: 导叶数目减少方案风机性能明显优于导叶数目增加的方案，其中方案三为改型性能较佳的方案，改型后的方案其轴功率有所增大、耗电量有所增加; 方案三的叶片应力、总变形和振动与原风机基本一致，可以得出离心力对叶片静力结构和振动起决定性作用，气动力影响较小的结论; 方案三叶片的工作转速远低于一阶临界转速，烘干风机叶片的较大应力小于许用应力，均满足设计使用要求。

烘干风机的物理模型

某600 MW 机组配套的两级动叶可调轴流一次风机，流体计算域包括从集流器到扩压器的内部通道，固体计算部分为叶轮叶片部分。原风机每级导叶数目为23 片，改造方案围绕导叶数目进行。风机动叶片和导叶片数目通常是互质的，可以减少上游气流对下游的冲击，减少气流脉动及噪声。改造方案成组减少或者增加导叶片，其中导叶数目减少为方案一至方案三，导叶数目增加为方案四至方案六。基于轴流风机轴向可以分区的结构特点，烘干风机采用分区法将流体计算区域划分为集流器区、***级动叶区、***级导叶区、第二级动叶区、第二级导叶区和扩压器等6 个部分，因为动叶区内流动较复杂，故采用尺寸函数对动叶区进行加密，而其他区域采用较为稀疏的网格。在模拟中进行了网格无关性验证，烘干风机分别采用260 万、380 万、560 万和820 万等网格数对风机气动性能进行计算，在保证较好的计算精度和计算成本的前提下，确定网格数为560 万，在此网格数下时间成本和模拟精度好。运动方程为三维定常雷诺时均N-S 方程，采用可有效解决旋转运动和二次流的Ｒealizable k － ε 湍流模型，烘干风机的动叶区采用多重参考系模型。在数值模拟中，以集流器入口和扩压器的出口作为整个计算域进出口，边界条件为进口速度和自由流出。进出口流量残差小于10 － 5，各方向的速度及k、ε 等参数的残差小于10 － 4，认为当前计算达到收敛要求。

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