风机叶尖涡度的增大可以有效地阻碍泄漏流的通过,使风机泄漏流与主流混合造成的损失减小,叶片前缘泄漏量的增加小于中、后缘泄漏量的增加。总体上,漏风量减少,提高了风机的性能。这与参考文献中得到的前、后缘对风机总压损失系数的影响是一致的。随着间隙的逐渐增大,叶顶前部的涡度强度增大,后缘的涡度强度减小,总体变化较小,泄漏量略有增加。叶片吸力前缘中部涡度强度略有增加,沿弦长方向吸力面中部和后部涡度强度基本不变。风机叶片前缘附近的涡度强度急剧增加。这是由于前缘点高度的变化导致的叶尖流动角度的变化。前缘点涡度强度的增加阻碍了吸力面附近的流入,风机,也降低了主流与泄漏流的混合程度。虽然方案6的进风速度有所降低,但由于叶顶和后缘附近的涡度强度降低,风机效率总体降低,相应的泄漏面积和泄漏流量增大。轴向速度分布可以反映转子叶片流道内的流动能力和分离尾迹区的特征。因此,转子叶片出口轴向速度分布的径向分布如图6所示,用于分析流量。由于叶根和叶顶端壁附件的附面层较厚,导致流体流过该区域后的轴向速度较小,而叶顶附件又因泄漏存在使轴向速度进一步减小。
为了探索大负荷大流量风机的关键气动设计技术和内部流动机理,本文设计了一台风机,其压力比为1.20,负荷系数为0.83。详细研究了流量系数、反力等设计参数的影响规律,给出了相应的选择原则。分析了叶片负荷调节、叶片弯曲和叶片端部弯曲对叶栅流动、级匹配和级性能的影响,给出了高负荷轴流风机三维叶片设计的基本原则。同时,开发了s1流面协同优化方法,取得了较好的效果。降低了定子损耗,增大了风机裕度。高压风机的设计通常采用离心风机,但离心风机存在迎风面积大、流量小、效率低等缺点。针对大流量、高压力比、率的设计要求,如何完成单级轴流设计成为研究的重点。长期以来,轴流风机的设计方法得到了发展。从孤立叶型法、叶栅法、降功率法到目前广泛采用的准三维、全三维气动设计方法,甚至到s1流面叶型优化[6]、三维叶型优化、风机三维叶型技术,已经有了大量的研究工作。用于提高设计方法的准确性和快速性。以率、高负荷为设计目标,通过合理选择总体参数,优化了风机流面叶片的初步设计和三维叠加,实现了轴流风机的气动设计。
与均匀间隙相比,风机在平均叶顶间隙不变的前提下,1~3级间隙方案下的风机总压力和效率均高于均匀间隙方案下的风机总压力和效率;前导间隙越大,尾随间隙越小,干燥房风机,性能越明显。改进是,但随着风机间隙的逐渐收缩,风机的性能-逐渐减小;在设计流量下,方案2和方案3下的总压力分别增加20。对于pa和22pa,风机效率分别提高0.69%和0.70%,-是在小流量情况下。方案2和方案3的效率分别提高1.16%和1.20%。同时,烘干设备风机,方案1-3对应的区(>;81%)变宽,根据总压的趋势,喘振裕度增大,稳定工作范围提高。但4-6级进风机的总压和效率均低于均匀间隙,随着间隙的增大,干燥机风机,风机的性能下降。方案6的总压力和效率分别降低了15pa和0.14%。模拟结果与参考文献中给出的结果一致。以-析表明,在相同流量范围的前提下,锥形间隙的区变宽,相应的流量范围增大,风机的稳定工作区增大,设计流量和左效率明显提高,措施简单,易于实施。考虑到风机选型中参数裕度过大,导致轴流风机在设计流量的左侧运行,可以将变细的间隙形状作为提高风机性能的手段。为了分析不同叶尖间隙形状下风机性能变化的内在机理,进行了内部流动特性和叶轮能力分析。
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