引風機利用模擬方法分析了第1級導葉結(jié)構形式對某兩級動葉可調(diào)軸流風機性能的影響，表明長短復合導葉對提升軸流風機氣

動性能方面好于單一長度葉片式導葉。引風機在流固耦合模擬研究方面，利用CFX 和Ansys 對離心風機葉輪的模擬表明，風機氣動性能基本不變，而較大變形量減少2. 5%，較大等效應力增大3. 6%。失速工況下葉輪的靜力特性，指出氣動力載荷對葉輪的總變形量有顯著的影響，對葉輪等效應力分布的影響較小，引風機旋轉(zhuǎn)工作時的應力及總應變，驗證了在流固耦合作用下風機工作的強度要求。Dhopade模擬了低周疲勞與高周疲勞聯(lián)合作用對燃氣輪機葉片結(jié)構與氣動性能的影響。在考慮葉片和流域相互耦合狀態(tài)下，對大型軸流風機葉片的氣動彈性的模擬表明，考慮氣動彈性的較大應力幾乎是不考慮氣動彈性的較大應力的兩倍，由此證明在葉片安全性評估方面考慮氣動彈性的必要性。綜上所述，目前對于軸流風機的導葉數(shù)目改變研究只關注其氣動性能，而對于葉輪靜力結(jié)構和振動情況研究較少。在動態(tài)調(diào)節(jié)風機運行過程中，經(jīng)常出現(xiàn)葉片漂移，風機擴壓器振動和氣流聲不好。

因此，本文研究對象為某電廠660 MW 機組配套的動葉可調(diào)軸流一次風機，借助Fluent 軟件對其內(nèi)部流場進行數(shù)值模擬，并借助Workbench 流固耦合模塊對葉片進行靜力分析和預應力下的模態(tài)分析，對導葉數(shù)目改變前后的葉輪安全性進行評估，為風機生產(chǎn)和改造提供參考依據(jù)。液壓缸輸入軸的夾緊螺釘沒有松動，但發(fā)現(xiàn)液壓缸輸入軸的兩個彈簧斷裂。

本文以方案中引風機的定子葉片為例進行了詳細設計，優(yōu)化了S1流面葉型，引風機采用三維葉片技術改善了定子葉柵內(nèi)的流動。通過三維數(shù)值模擬，對S2流面設計中的損失和滯后角模型進行了標定，為葉片三維建模提供了依據(jù)。通過與初步三維設計結(jié)果的比較，兩種設計方案的氣動參數(shù)徑向分布一致，證實了引風機設計過程中S2流面設計的準確性和可靠性。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，但通過三維CFD的修正，s2的設計趨勢預測了葉尖泄漏流對氣動參數(shù)徑向分布的影響；在模擬中進行了網(wǎng)格無關性驗證，引風機分別采用260萬、380萬、560萬和820萬等網(wǎng)格數(shù)對風機氣動性能進行計算，在保證較好的計算精度和計算成本的前提下，確定網(wǎng)格數(shù)為560萬，在此網(wǎng)格數(shù)下時間成本和模擬精度好。bec在高負荷下，定子根部出現(xiàn)了氣流分離現(xiàn)象，導致了出口氣流角和S2設置的初步三維設計。預測結(jié)果略有不同（圖中橙色虛線圈所示的區(qū)域）。引風機利用一條非均勻有理B-sline曲線來描述由四個控制點（紅點）控制的曲線，包括前緣點和后緣點。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型拖纜葉片進行了流場分析。采用B-L（Baldwin-Lomax）湍流模型和AGS（Abu-Ghamman-Shaw）旁路過渡模型描述了過渡過程。

引風機葉尖渦度的增大可以有效地阻礙泄漏流的通過，使引風機泄漏流與主流混合造成的損失減小，葉片前緣泄漏量的增加小于中、后緣泄漏量的增加。總體上，漏風量減少，提高了風機的性能。這與參考文獻中得到的前、后緣對引風機總壓損失系數(shù)的影響是一致的。隨著間隙的逐漸增大，葉頂前部的渦度強度增大，后緣的渦度強度減小，總體變化較小，泄漏量略有增加。葉片吸力前緣中部渦度強度略有增加，沿弦長方向吸力面中部和后部渦度強度基本不變。引風機葉片前緣附近的渦度強度急劇增加。這是由于前緣點高度的變化導致的葉尖流動角度的變化。前緣點渦度強度的增加阻礙了吸力面附近的流入，也降低了主流與泄漏流的混合程度。雖然方案6的進風速度有所降低，但由于葉頂和后緣附近的渦度強度降低，引風機效率總體降低，相應的泄漏面積和泄漏流量增大。軸向速度分布可以反映轉(zhuǎn)子葉片流道內(nèi)的流動能力和分離尾跡區(qū)的特征。因此，轉(zhuǎn)子葉片出口軸向速度分布的徑向分布如圖6所示，用于分析流量。風機以額定功率運行，風機上安裝的三向加速度傳感器將測點處的振動信號傳送給SCADAS多功能數(shù)據(jù)采集裝置。由于葉根和葉頂端壁附件的附面層較厚，導致流體流過該區(qū)域后的軸向速度較小，而葉頂附件又因泄漏存在使軸向速度進一步減小。