杨文德，倪伟国
浙江明新风机有限公司 浙江省绍兴市上虞区 312300
摘要：随着我国现代科学技术的不断发展，以及我国工业生产技术的不断进步，我国流体机械及其系统优化设计研究工作取得了很大的突破与进展。流体机械最初是应用在燃气机械装置内压气装置、鼓风装置等，但是随着流体机械系统技术的不断发展，逐渐在其他领域取得了广泛地应用，在很大程度上促进我国工业生产力提升。因此，为促进我国流体机械技术发展，本文对流体机械及系统优化设计与应用进行深入地研究与分析，并提出一些合理的意见和措施，旨在进一步促进我国流体机械系统设计水平提升。
关键词：流体机械；系统优化；设计方案；应用研究；优化策略
流体机械是指以流体作为主要能源的机械设备，具体是指燃烧石油、天然气等流体燃料为水轮机、汽轮机、燃气轮机、通风机以及风机工具等设备提供热量能源的机械装备。流体机械在我国许多生产领域都有着广泛地应用，主要集中在石油化工行业中，当前所采用的流体机械产品主要包括可维修产品和不可维修产品两种类型，不同的流体机械有着不同的特点，所以需要根据工业生产实际情况，对流体机械的系统设计进行全面优化，是提高我国工业生产力的有效方式。
1流体机械及系统概述
1.1流体机械概述
流体机械以流体作为主要的能源，流体机械能够将流体燃料转化为热量以供其他机械设备使用，在我国石油化工生产领域有着广泛地应用。
1.2流体机械系统概述
流体机械系统是在上世纪中期的航空领域中，通过机翼运行理论中采用孤立翼型升力模式对平面涡轮试验数据进行研究从而产生一种系统，在设计之初主要应用在燃气机械装置的压气设备和鼓风设备以及石油化工大型透平压缩机生产设备中，最为主要的应用方向为通用机械和中低压风机中。随着机械技术的不断发展，机械自动化技术、智能化控制技术等逐渐普及，使得流体机械系统得到了快速的发展，具有调节功能的高压离心技能技术逐渐在我国工业生产中逐渐取得应用，当前我国所工业生产中所采用的流体机械系统设计虽然初步完善，但是仍然有很大的发展和升级空间，流体机械系统与网络难以充分结合的问题是制约生产效率提升的关键因素。在此背景下，流体机械以及系统优化设计逐渐受到了人们的重视，需要设计人员全面地分析工业生产的基本情况，根据工业生产需求对流体机械及其系统设计进行优化，并采用现代技术进行计算，通过科学的系统优化设计，能够促进流体机械运行效率提升。在对流体机械系统进行优化时，为了提升流体机械的工作效率，则必须对流体机械系统中的高压叶列系统进行改造升级，从而使其能够成为中压叶列系统或形成低压叶列系统，则能够通过液力耦合器对机械泵和液体风机流量进行调节，从而能够提高流体机械的运行效率。除此之外，还需要加强对流体机械系统结构和运行数据的优化，从而对流体机械的尺寸和重量进行优化，能够全面促进流体机械系统优化效果提升[1]。
2流体机械及其系统优化设计与应用分析
流体机械及其系统的优化设计主要目的是促进流体机械系统结构性能提高，所以需要对流体机械结构参数进行分析，是开展流体机械及其系统优化的基本方式，在实际优化设计过程中，需要着重关注于对流体机械的运行情况以及外界的营养因素，从而使流体机械设备系统能够得到全面的优化。当前，我国部分研究人员已经采用二元流通机械理论对流体机械系统的流线曲率实际运行情况进行研究，且已经取得了初步的研究成果，还不部分企业通过学习国际先进的技术和设计经验，对企业所生产的流体机械系统进行了设计，应用近几年来使用较为广泛的激光断层速率检测技术，都取得了较好的效果。
2.1流体机械风机结构设计分析
当前风机流形的叶轮和叶片都是沿着叶高方向呈扭曲状态，这种设定的目的是使流体机械各基元级速度三角形沿着叶片高度方向变化，从而完成流体机械运行，能够使流体机械功率提升，从而提高风机的实际使用性能。根据已有的较好流体机械系统设计方案，对流体机械的实际工作需求与影响因素进行分析，结合优化原理理论和具体的数值计算，就能够得到风机的最优值叶高扭曲规律，从而能够减少流体机械运行能量消耗损失，使流体机械的效率最大化。这种设计方式需要设计人员对流体机械风机结构参数进行优化，设计人员需要对叶轮直径、机械叶轮直径比例、机械叶轮调度以及机械叶轮直径流向等参数进行试验对比，从而得到最佳的参数方案。当前主要采用高效优化方式对流体机械系统结构的参数进行预测和计算，通过对流体机械系统与旋轴流型结构的特征参数收集，对流体机械的环量流向进行优化，结合基元平面叶轮理论，建立旋轴流体风机优化模型，即可得到最佳的流体机械风机结构设计方案，从而能够促进流体机械风机内部运行效率提升，降低能量损耗，在同等能量消耗的基础上，促进流体机械风机运行效率提升[2]。
2.2流体机械及其系统的可靠性设计
可靠性是对流体机械及其系统优化设计的重点内容，必须确保经过优化设计后的流体机械具有较高的可靠性，所以设计人员需要加强可靠性设计要求。设计人员需要对流体机械中的各个元件运行情况进行分析，从而能够直观地判断出当前流体机械运行状态是否可靠，为了提高流体机械及其系统设计的可靠性，需要对流体机械系统设计方案进行推算，需要采用建模方式得到最为准确的系统优化数据。在一般情况下，流体机械在实际运行过程中所承受的负荷不能小于承受能力，所以需要对流体机械内部各个元件的设计参数进行准确测算，防止出现流体机械系统内部元件尺寸不准确的问题，否则会提高流体机械设备生产成本，还会对流体机械的运行造成影响。可靠性设计需要设计人员关注于流体机械及其系统内部各个元件的优化，才能够全面提升流体机械可靠性，达到流体机械及其系统优化设计的目的。
结束语
综上所述，本文全面查阐述了流体机械及其系统的基本内涵，并提出一些合理的优化设计与应用方法，希望能够对我国流体机械设计和制造行业起到一定的借鉴和帮助作用，促进我国流体机械设计水平提升。
参考文献
[1]汪逸然、赵文军、梁连国、吴琦、金晗辉、王灿星. 基于机器学习方法的流体机械气动优化设计研究现状及展望[J]. 风机技术, 2020, (05):80-93.
[2]]刘汉杰. 流体机械及系统优化设计与应用研究[J]. 科学与信息化, 2019, 000(019):88-88.