山東冠熙環(huán)保設(shè)備有限公司主營：軸流風機,耐高溫高濕風機,烘干設(shè)備用風機,離心風機,除塵風機

本文根據(jù)已經(jīng)完成的一種基于歐拉方程外加源項的模型來計算預測大小動葉可調(diào)軸流風機的氣動性能，主要采用損失和落后角模型用來考慮葉片排和摩擦對氣流的影響，并用堵塞因子修正環(huán)壁附面層堵塞影響。根據(jù)在風機安裝角未發(fā)生改變時的實驗性能，優(yōu)化模型中的損失系數(shù)和落后角系數(shù)使得計算結(jié)果和實驗計算相近。改變動葉可調(diào)風機的安裝角后，本模型預測得到的該風機在安裝角變化( + 10°，+ 5°，－ 5°，－ 10°) 的性能曲線與實驗結(jié)果誤差小于2%。結(jié)果表明軸流風機模型使用經(jīng)過優(yōu)化后的損失和落后角模型能快速準確地預測出該動葉可調(diào)軸流風機在全工況下的氣動性能。

在實際的軸流風機葉輪機械中，氣體的流動是一種十分復雜的、非定常的、全三維的流動。為了提高程序的計算速度，需要做出如下假設(shè): 氣體為完全氣體; 流場為軸對稱; 不考慮徑向變化，流場沿葉片中弧線。

在軸流風機的數(shù)值計算中，本文采用Stratford 的模型對環(huán)壁邊界層進行模擬。環(huán)壁邊界層會沿壁面產(chǎn)生位移厚度，該模型假設(shè)位移厚度是沿著葉片排連續(xù)分布的，同時端壁邊界層和葉尖間隙漏流發(fā)生的總壓損失也包含在三維總壓修正系數(shù)3D中，該模型能夠計算得出比較合理的堵塞因子。

（1）軸流風機葉頂間隙超差對失速點壓力偏差和風機效率偏差有顯著影響。

（2）葉頂間隙與失速點壓力偏差的相關(guān)系數(shù)為-0.99，即葉頂間隙越大，失速點負壓偏差越大，實際失速線向下偏離理論失速線的程度越嚴重。

（3）葉尖間隙與效率偏差的相關(guān)系數(shù)為-0.93。

葉尖間隙與效率也有很強的相關(guān)性,也就是說，葉尖間隙越大，負效率偏差越大。以葉片角度可調(diào)、葉片角度固定的對旋軸流風機葉輪為研究對象，建立了兩種葉輪的三維模型，并引入ANSYS進行計算模型分析。得到了兩個軸流風機葉輪的前六種振型。葉片變形量較大，尤其是葉片頂部，通過角度調(diào)節(jié)機構(gòu)，葉片變形量略有增加。利用LMS模態(tài)試驗軟件得到了兩個葉輪的前六個固有頻率。通過比較發(fā)現(xiàn)，葉片角度調(diào)節(jié)機構(gòu)使葉輪的固有頻率略有增加，軸流風機葉輪的固有頻率避開了電機的頻率，在正常運行時不產(chǎn)生共振。葉輪是旋轉(zhuǎn)軸流風機的重要部件。其安全性和可靠性直接影響到風機的正常運行。一方面，葉輪的模態(tài)分析可以得到結(jié)構(gòu)的固有頻率，使葉輪的工作頻率遠離其固有頻率，有效地避免了共振引起的疲勞損傷；另一方面，可以得到葉輪機構(gòu)在不同頻率下的振動模態(tài)。變形較大的區(qū)域可能出現(xiàn)裂紋、松動、零件損壞等，變形較小。該地區(qū)在工作中相對穩(wěn)定。

為了探索大負荷大流量風機的關(guān)鍵氣動設(shè)計技術(shù)和內(nèi)部流動機理，本文設(shè)計了一臺軸流風機，其壓力比為1.20，負荷系數(shù)為0.83。詳細研究了流量系數(shù)、反力等設(shè)計參數(shù)的影響規(guī)律，給出了相應的選擇原則。分析了葉片負荷調(diào)節(jié)、葉片彎曲和葉片端部彎曲對葉柵流動、級匹配和級性能的影響，給出了高負荷軸流風機三維葉片設(shè)計的基本原則。同時，開發(fā)了S1流面協(xié)同優(yōu)化方法，取得了較好的效果。降低了定子損耗，增大了風機裕度。高壓風機的設(shè)計通常采用離心風機，但離心風機存在迎風面積大、流量小、效率低等缺點。針對大流量、高壓力比、率的設(shè)計要求，如何完成單級軸流設(shè)計成為研究的重點。長期以來，軸流風機的設(shè)計方法得到了發(fā)展。從孤立葉型法、葉柵法、降功率法到目前廣泛采用的準三維、全三維氣動設(shè)計方法，甚至到S1流面葉型優(yōu)化[6]、三維葉型優(yōu)化、軸流風機三維葉型技術(shù)，已經(jīng)有了大量的研究工作。用于提高設(shè)計方法的準確性和快速性。以率、高負荷為設(shè)計目標，通過合理選擇總體參數(shù)，優(yōu)化了軸流風機流面葉片的初步設(shè)計和三維疊加，實現(xiàn)了軸流風機的氣動設(shè)計。