根據(jù)以往對(duì)風(fēng)機(jī)亞音速定子葉片的研究,,前緣彎曲用于匹配迎角[20],根部彎曲高度為20%,,端部彎曲角度為20,,頂部彎曲高度為30%,端部彎曲角度為40,,如圖18左側(cè)所示,。彎曲高度和彎曲角度的選擇是基于流入流的流動(dòng)角度條件:如圖5中藍(lán)色箭頭所示,定子葉片的流入角度受上游動(dòng)葉片的影響,,靠近端壁有兩個(gè)不符合主流分布趨勢(shì)的區(qū)域,,而彎曲高度末端彎板的t應(yīng)覆蓋與流動(dòng)角度匹配的區(qū)域;末端彎板角度的選擇基于區(qū)域和主流流動(dòng)角度之間的差異,。
根據(jù)前面的研究,,風(fēng)機(jī)前緣彎曲的定子葉片可以有效地消除流入攻角,,但葉片的局部端部彎曲會(huì)導(dǎo)致葉片局部反向彎曲的形狀效應(yīng)。在-端部攻角減小的同時(shí),,定子葉片端部的阻塞量增大,,損失增大。在端部彎曲建模的基礎(chǔ)上,,適當(dāng)疊加葉片正彎曲建模,,可以減小端部攻角,-定子葉片和級(jí)間的有效流動(dòng),。通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法,,得到了合適的前彎參數(shù):風(fēng)機(jī)彎曲高度60%,輪轂彎曲角度40,,翼緣彎曲角度20,,基本符合以往研究得出的彎曲葉片設(shè)計(jì)參數(shù)選擇規(guī)則。不同葉柵的吸力面徑向壓力梯度和出口段邊界層邊界的徑向壓力梯度可以-地進(jìn)行比較,。在帶端彎和正彎葉片的三維復(fù)合葉片表面,,烘干房循環(huán)風(fēng)機(jī),存在兩個(gè)明顯的徑向壓力梯度增大區(qū)域,,烘干房排濕風(fēng)機(jī),,形成從端彎到流道中徑的徑向力,引導(dǎo)風(fēng)機(jī)葉片表面邊界層的徑向重排,。從出口段附面層的邊界形狀可以看出,,復(fù)合三維葉片試圖使葉片的徑向附面層均勻化,消除了葉片角部區(qū)域的低能流體積聚,,對(duì)提高葉片邊緣起到了明顯的作用,。
從風(fēng)機(jī)的一般參數(shù)出發(fā),通過(guò)一維徑向參數(shù)和子午向徑向參數(shù)的設(shè)計(jì),,木材干燥窯風(fēng)機(jī),,得到了初步設(shè)計(jì)方案的性能預(yù)測(cè)和幾何參數(shù)。初步方案利用現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)葉片型線(xiàn)對(duì)三維葉片進(jìn)行幾何建模,,通過(guò)求解三維穩(wěn)定流場(chǎng)對(duì)初步設(shè)計(jì)方案進(jìn)行驗(yàn)證,。一維參數(shù)設(shè)計(jì)主要是求解平均半徑氣動(dòng)參數(shù)的控制方程。采用逐級(jí)疊加法對(duì)多級(jí)壓縮系統(tǒng)進(jìn)行了氣動(dòng)計(jì)算,。同時(shí)調(diào)整了風(fēng)機(jī)相應(yīng)的攻角,、滯后角和損失模型。-,,得到了平均半徑和子午線(xiàn)流型下的基本氣動(dòng)參數(shù),。計(jì)算中使用的損失和氣流角模型需要大量的葉柵試驗(yàn)作為支撐。現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)模型包括-亞音速葉片型線(xiàn)naca65,、c4和bc10,,基本滿(mǎn)足了風(fēng)機(jī)的初步設(shè)計(jì)要求,。為了準(zhǔn)確、快速地得到初步設(shè)計(jì)方案,,將現(xiàn)有的-葉片型線(xiàn)直接用于一維設(shè)計(jì)和初步設(shè)計(jì),。當(dāng)設(shè)計(jì)負(fù)荷超過(guò)原模型時(shí),采用mises方法對(duì)s1流面進(jìn)口斷面進(jìn)行分析,,得到初始滯后角,,如本文對(duì)高負(fù)荷風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)。在s2流面設(shè)計(jì)中,,風(fēng)機(jī)采用流線(xiàn)曲率法對(duì)s2流面進(jìn)行了流量計(jì)算。為了簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程,,將計(jì)算假設(shè)為無(wú)粘性和恒定絕熱,,忽略了實(shí)際渦輪機(jī)械中的三維、非定常和粘性流動(dòng)特性,,引入了葉排損失來(lái)表示葉柵中流體粘度的影響,。通過(guò)三維流場(chǎng)的數(shù)值分析,修正了求解s2流面過(guò)程中的損失,,并通過(guò)迭代得到了初步設(shè)計(jì)方案,。
介紹了一套---高負(fù)荷風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)設(shè)計(jì)過(guò)程,包括參數(shù)選擇,、葉片形狀優(yōu)化和三維葉片的設(shè)計(jì)思想,。在此基礎(chǔ)上,完成了高負(fù)荷軸流風(fēng)機(jī)壓力比1.20的初步設(shè)計(jì),,負(fù)荷系數(shù)-0.83,。其次,在初步設(shè)計(jì)方案中,,通過(guò)對(duì)風(fēng)機(jī)靜葉多葉高處s1流面剖面的協(xié)調(diào)優(yōu)化,,有效地減少了靜葉損失,提高了風(fēng)機(jī)的裕度,。同時(shí),,采用三維葉片技術(shù),提高了定子葉片的端部流動(dòng),,提高了定子葉片端部區(qū)域的工作能力,。風(fēng)機(jī)裕度由27.1%擴(kuò)大到48.8%。優(yōu)化葉頂間隙形狀可以有效地提高軸流風(fēng)機(jī)的性能,。采用fluent軟件對(duì)ob-84動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)在均勻和非均勻間隙下的性能進(jìn)行了數(shù)值模擬,,風(fēng)機(jī),討論了不同間隙形狀對(duì)泄漏流場(chǎng)和間隙損失分布的影響,。結(jié)果表明,,在平均葉頂間隙不變的前提下,,錐形間隙風(fēng)機(jī)的總壓力和-于均勻間隙風(fēng)機(jī),---區(qū)范圍擴(kuò)大,,錐形間隙越大,,性能---越-;錐形間隙改變了間隙內(nèi)渦量場(chǎng)的分布,,減少了葉尖泄漏損失,,增強(qiáng)了風(fēng)機(jī)葉片上、中部的功能力,。風(fēng)機(jī)的性能低于均勻間隙的性能,。錐形葉片的葉尖間隙形狀可以作為提高風(fēng)機(jī)性能的重要手段。
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