HVAC系统等。常规结构包括旋转的叶轮和固定的蜗壳，如下图所示。叶轮将动能传递给气体，蜗壳起整流的作用，将动能转化为压头。

  叶片和蜗壳的设计直接影离响离心式风机的功率和压头。而在实际设计中，往往应该要依据工程师的经验，逐步调整几何模型，通过实验和仿真的方法来获得模型的性能，虽然通常能够得到更好的设计，但是由于时间和成本因素，没办法保证对关键参数变化的所有方案的性能进行实验和仿真分析，难以获得最优的离心式风机设计的具体方案。通过对模型中的关键几何变量进行参数化建模，配合优化分析或者方案扫掠，全面评估方案，获得鲁棒性好和性能高的模型方案。

  本文提供了在Simcenter STAR-CCM+ 3D-CAD中对离心风扇进行参数化建模的示例。从下面的动画能够正常的看到参数化模型生成的各种设计。本文最后附带有3D-CAD模型的仿真文件。下面列出了如何在Simcenter STAR-CCM+ 3D-CAD中构建参化数模型的详细说明。

  首先通过绘制叶片外倾角线来构造叶片。叶片外倾线个参数构造的，即曲率（curvature），弦(Chord)，叶片偏离中心的距离（offsetFromCenter）和叶片角度（BladeAngle）。

  图1 叶片构造线条附加的构造线，这些构造线与上图所示的蓝线垂直。每条线 *

  blade thickness”以获取圆弧形前缘和后缘，最终叶片形状如下图所示。

  蜗壳的圆形截面是使用7条构造线°的截面。第一条构造线的长度设置为“hub radius+ volute offset”。第一构造线的长度作为所有其他构造的参考（reference）。构造线的长度以“volute offset”的倍数增加，以获得平滑的蜗壳曲率，如下图所示。**注意：可以更改构造线的数量和偏移量以获得所需的蜗壳形状。

  创建样条线，并使每个点与上述构造线的外部端点重合。通过创建2条附加的构造线来固定末端的角度，这两条附加的构造线与样条曲线末端重合并垂直于这些样条线端点处的构造线。这些新创建的构造线与样条曲线相切，可以直接点击样条线直接设定端头段的切线角度，最终如下图中所示的蓝色构造线和样条曲线。

  8 蜗壳样条曲线.蜗壳的直线段以“hub radius”为基准创建，在一端使用圆弧，另一端使用相切约束与轮毂平滑连接。图10显示了最终的蜗壳草图。

  4.1.在叶片周围创建一个圆柱形圆盘。确保MRF圆盘是“hub radius”和“blade height”的函数。从蜗壳中减去MRF区域，从MRF区域中减去风机叶片和轮毂部分，得到旋转和静止部件。

  只需为特征树中的蜗壳体创建镜像变换，就可以使离心式风扇反向扫掠/向前扫掠。该变形是在蜗壳的拉伸操作之后产生的，可以被抑制以得到向前扫掠叶片，而未被抑制得到反向扫掠叶片。需要改变旋转方向以改变反向扫掠叶片的物理设置。5.2.

  可以通过将参数叶片曲率（curvature）设置一个非常小的值（即0.001mm）来获得径向叶片。下图显示了向前扫掠，径向和反向扫掠叶片的示例。

  图14 反向扫掠叶片完成的参数化离心式风机模型，可以直接转入STAR-CCM+的Design Manager中，进行进一步的优化分析或者方案扫掠分析。另外该建模过程也可以在建模工具如SimcenterNX、CATIA、Inventor、ProE中实现，通过建模工具中的STAR-CCM+直接接口，将参数化模型一键式导入STAR-CCM+中。

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