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2021-1-18
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冠熙風(fēng)機(jī) 用質(zhì)量說(shuō)話-防爆離心式風(fēng)機(jī)-德州離心式風(fēng)機(jī)
在風(fēng)機(jī)機(jī)械中,為了防止旋轉(zhuǎn)葉片和固定殼體之間的摩擦,葉片頂部和殼體之間必須有一定的間隙。由于葉尖間隙的存在,不可避免地會(huì)發(fā)生泄漏流。泄漏流與主流相互作用形成的泄漏渦將影響渦輪機(jī)械的內(nèi)部流場(chǎng)和氣動(dòng)性能,尤其是效率、風(fēng)機(jī)噪聲和穩(wěn)定的工作范圍。因此,通過(guò)改變?nèi)~頂間隙形狀,對(duì)葉頂泄漏流進(jìn)行綜合分析,提高渦輪機(jī)械的氣動(dòng)性能具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和工程參考價(jià)值。目前,對(duì)葉尖間隙進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬研究,主要集中在葉尖和殼體兩個(gè)方面。對(duì)于葉片頂部,young等人[4]采用實(shí)驗(yàn)方法研究了單槽、雙槽和上斜面對(duì)渦輪性能的影響。在此基礎(chǔ)上,模擬了風(fēng)機(jī)、類(lèi)型和位置對(duì)軸流風(fēng)機(jī)性能的影響,-在設(shè)計(jì)流量下,葉頂雙槽結(jié)構(gòu)具有較佳的氣動(dòng)性能,風(fēng)機(jī)效率提高了1.05個(gè)百分點(diǎn)。對(duì)多級(jí)壓縮機(jī)表明,葉根倒角還可以減小角區(qū)的失速,提高工作范圍。風(fēng)機(jī)帶肩端間隙渦輪的研究表明,壓力側(cè)和吸入側(cè)后緣槽都可以略微增大葉片頂面?zhèn)鳠嵯禂?shù),但吸入側(cè)后緣槽可以減小間隙的泄漏損失。
本文列舉了風(fēng)機(jī)靜音扇葉,說(shuō)明了s1流面優(yōu)化設(shè)計(jì)在風(fēng)機(jī)詳細(xì)設(shè)計(jì)過(guò)程中的作用。根系頂部三個(gè)橫截面的流入條件不同,如表3所示。根部設(shè)計(jì)點(diǎn)的進(jìn)口氣流角較大,風(fēng)機(jī)工作范圍不同于其它兩段。由于轉(zhuǎn)子葉片泄漏流的影響,頂部馬赫數(shù)較小,工作范圍較大。采用多島遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化,烘干循環(huán)風(fēng)機(jī),種群44,孤島7,代數(shù)7。三個(gè)截面共優(yōu)化了22個(gè)葉片型線參數(shù),包括較大厚度位置、安裝角度、中弧控制點(diǎn)、吸入面控制點(diǎn)等。當(dāng)優(yōu)化后的葉片型線三維疊-,風(fēng)機(jī)葉片上半部分略微向后彎曲,可能導(dǎo)致優(yōu)化后的定子葉片損失增加。將優(yōu)化后的靜葉恢復(fù)到級(jí)環(huán)境中,得到了三維數(shù)值模擬結(jié)果。在設(shè)計(jì)點(diǎn)流量下,靜葉吸力面邊界層變薄,風(fēng)機(jī),堵塞面積減小。計(jì)算了級(jí)間環(huán)境下兩葉型風(fēng)機(jī)特性線和兩定子葉片變攻角特性線。從圖17可以看出,定子葉片損失減小,裕度增大,烘干窯風(fēng)機(jī),這與不同截面的s1流面性能分析結(jié)果相似。但由于風(fēng)機(jī)氣流角的匹配問(wèn)題,級(jí)效率沒(méi)有明顯提高,之間失速裕度由27.1%提高到34.9%。針對(duì)葉片高度方向的不均勻進(jìn)口流動(dòng)情況,在詳細(xì)設(shè)計(jì)中采用了端部彎曲技術(shù)來(lái)匹配定、轉(zhuǎn)子葉片之間的流動(dòng)角。
gambit軟件用于風(fēng)機(jī)模型建立和網(wǎng)格生成?紤]到風(fēng)機(jī)葉片翼型結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和頂部區(qū)域的三維流動(dòng),首先選擇三角形網(wǎng)格劃分葉片頂部,并利用尺寸函數(shù)對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行細(xì)化,以-風(fēng)機(jī)網(wǎng)格。其它區(qū)域的網(wǎng)格劃分為動(dòng)葉區(qū)域網(wǎng)格作為參考,高溫?zé)犸L(fēng)烘干機(jī),采用結(jié)構(gòu)化/非結(jié)構(gòu)化混合網(wǎng)格。為了-精度和網(wǎng)格獨(dú)立性,對(duì)原風(fēng)機(jī)在216萬(wàn)、245萬(wàn)、286萬(wàn)和337萬(wàn)網(wǎng)格條件下的性能進(jìn)行了模擬。結(jié)果表明,隨著網(wǎng)格數(shù)量的增加,總壓和效率逐漸接近樣本值,337萬(wàn)和286萬(wàn)網(wǎng)格的總壓和效率偏差分別為0.085%和0.024%。綜合模擬精度和網(wǎng)格數(shù)確定了所用的總網(wǎng)格數(shù)。這個(gè)數(shù)字是286萬(wàn)。其中動(dòng)葉面積198萬(wàn)片,集熱器、導(dǎo)葉面積和擴(kuò)壓管網(wǎng)格數(shù)分別為30萬(wàn)片、26萬(wàn)片和32萬(wàn)片。在模擬葉尖間隙形狀的變化之前,將原始風(fēng)扇的模擬結(jié)果與參考文獻(xiàn)中的風(fēng)機(jī)性能進(jìn)行了比較。結(jié)果表明,在33.31-46.63m3_s-1流量范圍內(nèi),總壓和效率的平均相對(duì)誤差分別為3.0%和1.5%,表明結(jié)果能夠反映風(fēng)機(jī)的實(shí)際性能。
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