與均勻間隙相比,,風(fēng)機(jī)在平均葉頂間隙不變的前提下,1~3級間隙方案下的風(fēng)機(jī)總壓力和效率均高于均勻間隙方案下的風(fēng)機(jī)總壓力和效率,;前導(dǎo)間隙越大,,尾隨間隙越小,性能越明顯,。改進(jìn)是,,但隨著風(fēng)機(jī)間隙的逐漸收縮,風(fēng)機(jī)的性能---逐漸減�,�,;在設(shè)計流量下,,風(fēng)機(jī),方案2和方案3下的總壓力分別增加20,。對于pa和22pa,,風(fēng)機(jī)效率分別提高0.69%和0.70%,-是在小流量情況下,。方案2和方案3的效率分別提高1.16%和1.20%,。同時,方案1-3對應(yīng)的區(qū)>;81%變寬,,根據(jù)總壓的趨勢,,喘振裕度增大,穩(wěn)定工作范圍提高,。但4-6級進(jìn)風(fēng)機(jī)的總壓和效率均低于均勻間隙,,隨著間隙的增大,風(fēng)機(jī)的性能下降,。方案6的總壓力和效率分別降低了15pa和0.14%,。模擬結(jié)果與參考文獻(xiàn)中給出的結(jié)果一致。以---析表明,,在相同流量范圍的前提下,,錐形間隙的區(qū)變寬,相應(yīng)的流量范圍增大,,風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定工作區(qū)增大,,設(shè)計流量和左效率明顯提高,措施簡單,,易于實施,。考慮到風(fēng)機(jī)選型中參數(shù)裕度過大,,導(dǎo)致軸流風(fēng)機(jī)在設(shè)計流量的左側(cè)運(yùn)行,,耐高溫軸流排風(fēng)機(jī),可以將變細(xì)的間隙形狀作為提高風(fēng)機(jī)性能的手段,。為了分析不同葉尖間隙形狀下風(fēng)機(jī)性能變化的內(nèi)在機(jī)理,,進(jìn)行了內(nèi)部流動特性和葉輪能力分析。
本文以方案機(jī)的定子葉片為例進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計,,優(yōu)化了s1流面葉型,,風(fēng)機(jī)采用三維葉片技術(shù)---了定子葉柵內(nèi)的流動。通過三維數(shù)值模擬,,對s2流面設(shè)計中的損失和滯后角模型進(jìn)行了標(biāo)定,,為葉片三維建模提供了依據(jù)。通過與初步三維設(shè)計結(jié)果的比較,,木材干燥窯風(fēng)機(jī),,兩種設(shè)計方案的氣動參數(shù)徑向分布一致,,證實了風(fēng)機(jī)設(shè)計過程中s2流面設(shè)計的準(zhǔn)確性和-性。由于葉尖泄漏流的存在,,葉尖壓力比與氣流角圖中灰色虛擬線圈所示的面積之間存在一定的偏差,,但通過三-fd的修正,s2的設(shè)計趨勢預(yù)測了葉尖泄漏流對氣動參數(shù)徑向分布的影響,;bec在高負(fù)荷下,,定子根部出現(xiàn)了氣流分離現(xiàn)象,導(dǎo)致了出口氣流角和s2設(shè)置的初步三維設(shè)計,。預(yù)測結(jié)果略有不同圖中橙色虛線圈所示的區(qū)域,。風(fēng)機(jī)利用一條非均勻有理b-sline曲線來描述由四個控制點(diǎn)紅點(diǎn)控制的曲線,包括前緣點(diǎn)和后緣點(diǎn),。葉片體由四條非均勻曲面,、兩個吸力面和兩個壓力面組成,,同時與較大切圓灰圓和前緣后緣橢圓弧相切,。利用mit mises程序?qū)1型拖纜葉片進(jìn)行了流場分析。采用b-lbaldwin-lomax湍流模型和agsabu-ghamman-shaw旁路過渡模型描述了過渡過程,。
根據(jù)以往對風(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葉片的影響,,靠近端壁有兩個不符合主流分布趨勢的區(qū)域,,而彎曲高度末端彎板的t應(yīng)覆蓋與流動角度匹配的區(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,,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,,-定子葉片和級間的有效流動,。通過實驗設(shè)計的方法,,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,,存在兩個明顯的徑向壓力梯度增大區(qū)域,形成從端彎到流道中徑的徑向力,,烘干房耐高溫風(fēng)機(jī),,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,對提高葉片邊緣起到了明顯的作用,。
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