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,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,,烘干房排濕風(fēng)機(jī),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。
介紹了一套高負(fù)荷風(fēng)機(jī)的氣動設(shè)計過程,,包括參數(shù)選擇,、葉片形狀優(yōu)化和三維葉片的設(shè)計思想。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,,負(fù)荷系數(shù)-0.83,。其次,在初步設(shè)計方案中,,通過對風(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,,采用三維葉片技術(shù),提高了定子葉片的端部流動,,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ob-84動葉可調(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,,討論了不同間隙形狀對泄漏流場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,,風(fēng)機(jī),性能-越-,;錐形間隙改變了間隙內(nèi)渦量場的分布,,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,。
不同風(fēng)機(jī)靜葉設(shè)計點90%葉片高度剖面上的壓力分布,。從圖中不難看出,原型直葉片的進(jìn)口具有明顯的正攻角,,端彎葉片的載荷由于分離流動而減小,。由于受葉片端部彎曲的影響,三維葉片的攻角幾乎為零,,并且由于端部流動的-,,載荷甚至略高于原型直葉片。研究了不同靜葉對單級風(fēng)扇級性能的影響,。風(fēng)機(jī)帶有三個不同定子葉片的單級風(fēng)扇級的效率特性,。從風(fēng)機(jī)中不難看出,端部彎曲定子可以有效地提高裕度,,但由于定子損耗的增加,,級效率降低了1.39%,。前緣彎曲引起的葉片反向彎曲效應(yīng)被葉片正向彎曲疊加所抵消。舞臺效率略有提高,,高點提高0.26%,。失速邊界越近,風(fēng)扇級效率越明顯,。同時,,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子出口頂部的靜壓力隨著定子葉片頂部的功能力的增加而降低如圖21所示,轉(zhuǎn)子葉片出口直徑上的靜壓力,。在方向分布上,,將定子出口處的背壓設(shè)置為接近失速的原型級工況,木材干燥窯風(fēng)機(jī),,背壓為114451pa,,風(fēng)機(jī)的失速裕度進(jìn)一步從27.1%擴(kuò)大到48.8%,,推遲了葉尖泄漏引起的失速,。
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