叶轮风扇和离心风扇

风机交界面

风扇交界面是连接叶轮或离心风扇的入口和出口非共形交界面。 与轴向风扇不同，叶轮或离心风扇具有不同位置和不同方向的入口和出口。 风机交界面是一个简单模型，它跨风扇入口和出口施加压力跃变。 没有对叶轮或离心风扇入口和出口之间的几何进行建模。

压力跃变建模

在将压力跃变绘制为体积流率的函数的用户指定风扇曲线中，可获得压力跃变。 从风扇曲线读取的压力跃变被解释为：

$$\mathrm{\Delta }\mathrm{}P=P_{s,\mathrm{down}}-P_{t,\mathrm{up}}$$

(5039)

其中，$P_{s,\mathrm{down}}$ 为风机交界面的下游静压，$P_{t,\mathrm{up}}$ 为风机交界面的上游总压力。

风扇入口面上的压力计算如下：

$$P_{f,\mathrm{in}}={{\overline{P}}_{\mathrm{out}}-\mathrm{\Delta P}}_{\mathrm{local}}-\frac{1}{2}\rho v_{n,\mathrm{local}}^2$$

(5040)

其中，$\mathrm{\Delta }{P}_{\mathrm{local}}$ 为基于局部法向速度 $v_{n,\mathrm{local}}$ 的分压跃变，${\overline{P}}_{\mathrm{out}}$ 为风扇出口的平均压力。

旋流建模

下图说明了风机出口处速度的旋流（切向）分量的计算：

叶轮出口的切向速度由以下公式给出：

$$v_t=\mathrm{\Omega r}-\frac{v_n}{\mathrm{tan\beta }}$$

(5041)

其中：

$\mathrm{\Omega }$	风扇旋转速率
$r$	从风扇轴到叶轮出口的径向距离
$\beta$	叶片角
$v_n=\frac{\dot{m}}{\mathrm{\rho A}}$	叶轮出口的法向速度
$\dot{m}$	质量流率
$A$	叶轮的周向面积

下图说明了针对不同叶片角值添加的切向速度量：