風機作為各行各業(yè)的配套產品，廣泛應用于地鐵通風、礦冶通風、樓宇換氣通風，空調設備等。為了保證離心風機工作的可靠性，風機的前蓋與集流器之間和蝸殼與轉軸之間，都要保持必定的空隙。然而，風機作為工業(yè)生產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。

鼓風機廣泛應用于鋼鐵、水泥、化工等特種行業(yè)。通過對方程的簡化處理，鼓風機按照等邊基元法和不等邊基元法可以快速完成蝸殼型線的繪制。其結構特點是葉輪的寬徑比小、內外徑比小、由長短葉片間隔且均勻分布，性能特點是壓力系數高、流量系數小，因此通常應用于高壓小流量的場合，但由于葉輪葉道較長，導致其內部流動損失較大，通常效率較低。并且由于其葉片結構復雜，加工困難，加工成本較高，經濟效益差，所以很多風機企業(yè)放棄了批量生產的計劃，甚至不生產，造成了市場貨源短缺，因此進一步的研究如何提高鼓風機效率，改善其加工工藝具有十分重要的意義。針對鼓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)，改善現在中、小、微風機企業(yè)粗放型生產的現狀。

穩(wěn)態(tài)解常被用作瞬態(tài)分析解的初始值。因此本文采用數值計算得方法，找到鼓風機內部流動損失的根源，改善風機內部的流動特性，提高風機的綜合性能。鼓風機采用數值計算方法對鋸齒后緣離心風機的氣動噪聲進行了數值研究。在數值計算過程中，采用SSTK-U湍流模型進行穩(wěn)態(tài)數值計算，穩(wěn)態(tài)結果作為瞬態(tài)計算的初始值。對風機的流場和噪聲進行了計算、分析和研究。利用CFX商用軟件對燃氣輪機輪緣密封進行了穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)數值研究。結果表明，鼓風機考慮靜、動葉相互作用和靜葉非定常尾跡等實際流動特性，用瞬態(tài)計算方法得到的靜盤密封效率低于穩(wěn)態(tài)計算得到的靜盤密封效率。然而，瞬態(tài)計算結果更為準確。對液力變矩器的流場進行了瞬態(tài)計算，準確預測了液力變矩器內的實際流量。通過與實驗數據的比較，發(fā)現誤差很小，證明了瞬態(tài)計算方法對液力變矩器流場分析的正確性和有效性。鼓風機采用穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)計算方法對離心風機進行了計算。在瞬態(tài)計算中，穩(wěn)態(tài)計算結果作為瞬態(tài)計算的初始值。在瞬態(tài)計算結果穩(wěn)定后，計算出設計風機的噪聲值。

因此，鼓風機選擇了LHS方法對離心風機的實驗數據進行采集。以提高鼓風機的效率和增大其全壓為改進目標，對風機的短葉片長度、增大風機葉輪的旋轉直徑和改變風機蝸殼蝸舌與葉輪的間隙，對風機性能的影響進行了研究。鼓風機在實驗的初始階段，收集的數據不應超過總實驗數據的25%。假設收集的總數據n=10天（d為輸入變量的維數），初始實驗中收集的實驗數據n 0應滿足n 0<0.25n=2.5d的要求，因此本文采用n 0=0。實驗初期采用25N作為實驗數據。數據采集的硬件實現方案如圖1所示。首先，用傳感器測量被測通風機的入口壓力、溫度、流量和轉速。然后將測量數據通過總線傳輸到DAQ數據采集系統(tǒng)。鼓風機的DAQ數據采集系統(tǒng)通過I/O設備將數據打包到上位機中。由于變量之間的維數差異，采集到的數據沒有直接應用于模型訓練，因此有必要對數據進行規(guī)范化，即將無量綱數據轉換為無量綱數據，并將采集到的數據映射到[0,1]的范圍內，以提高模型的收斂速度和精度。模型。模型訓練和模型驗證離心風機性能預測模型的訓練結構如圖2所示。該結構可分為兩部分：數據采集與處理和模型訓練。前者主要完成實驗數據的采集和處理，后者實現了性能預測模型的建立和驗證。首先，采用LHS方法采集離心風機的實驗數據（入口溫度、壓力、流量和風機轉速），并對鼓風機數據進行處理，用于LSSVM模型。