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離心風(fēng)機(jī)及內(nèi)部三維流場的計(jì)算辦法
依據(jù)作業(yè)原理的不同風(fēng)機(jī)能夠分為容積式、葉片式和噴射式三種。其間葉片式風(fēng)機(jī)首要有離心式、混流式、軸流式和橫流式四種,其間使用醉廣泛的即為離心式風(fēng)機(jī)。離心風(fēng)機(jī)葉輪中的氣體流面-與葉輪的滾動(dòng)軸面筆直。其葉輪滾動(dòng)所發(fā)生的離心力為離心風(fēng)機(jī)壓強(qiáng)升的首要來歷,而且在葉輪內(nèi)部由離心力發(fā)生的壓強(qiáng)升要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氣體相對(duì)速度改動(dòng)而發(fā)生的壓強(qiáng)升,聊城離心風(fēng)機(jī),而且選用增大風(fēng)機(jī)的葉輪寬度增大風(fēng)機(jī)流量的辦法,往往導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的功率下降,因而離心風(fēng)機(jī)一般適用于高壓、小流量的場合。下面臨其功能參數(shù)、結(jié)構(gòu)特色和內(nèi)部丟失等進(jìn)行具體介紹。
離心風(fēng)機(jī)的壓力
離心風(fēng)機(jī)的靜壓和全壓靜壓sp為氣體對(duì)平行于氣流的物體外表效果的壓力,9-26離心風(fēng)機(jī),它一般是經(jīng)過筆直于物體外表的孔來進(jìn)行丈量。
通風(fēng)機(jī)的功能曲線通風(fēng)機(jī)的全壓t fp、功率p、功率η等功能參數(shù)隨通風(fēng)機(jī)的流量q改變的聯(lián)系曲線,稱為通風(fēng)機(jī)的功能曲線。依據(jù)通風(fēng)機(jī)的功能曲線,不只能夠查驗(yàn)計(jì)算參數(shù)與實(shí)測參數(shù)之間的共同程度,4-68離心風(fēng)機(jī),還能夠斷定通風(fēng)機(jī)的適應(yīng)性。例如當(dāng)通風(fēng)機(jī)的功率特性曲線較平整時(shí),9-19離心風(fēng)機(jī),此刻風(fēng)機(jī)的搞效區(qū)較大,在變工況時(shí)通風(fēng)機(jī)仍能夠在搞效的工況點(diǎn)小作業(yè),此刻能夠認(rèn)為該風(fēng)機(jī)的適應(yīng)性較好。
葉輪、蝸殼和集熱器是離心風(fēng)機(jī)的三個(gè)主要部件。下面詳細(xì)介紹了各構(gòu)件及主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的研究進(jìn)展。離心風(fēng)機(jī)葉輪的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)有:葉輪出口直徑、葉輪出口寬度、葉輪進(jìn)口直徑、離心風(fēng)機(jī)葉輪進(jìn)口寬度、葉片數(shù)、葉片進(jìn)出口安裝角度。對(duì)于風(fēng)機(jī)的整體性能,除葉輪結(jié)構(gòu)參數(shù)外,葉輪葉型直接影響風(fēng)機(jī)葉片通道內(nèi)的流動(dòng)特性,對(duì)風(fēng)機(jī)的總壓和效率等性能參數(shù)也有很大的影響。目前離心風(fēng)機(jī)葉片型線主要有單圓弧葉片、雙圓弧拼接葉片、s型葉片和等減速流型葉片。此外,學(xué)者們還研究了三維葉片技術(shù)和扭葉片。根據(jù)葉片出口安裝角度的不同,葉片的安裝方式有三種:前向、徑向和后向。許多學(xué)者對(duì)上述葉片型線的性能進(jìn)行了大量的研究,并深入分析了不同葉片結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)。對(duì)單圓弧葉片和恒減速葉片離心風(fēng)機(jī)的內(nèi)部流動(dòng)特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明,等減速流型的葉輪不僅使葉輪通道內(nèi)的壓力梯度變化更為規(guī)律,而且有效地削弱了離心風(fēng)機(jī)葉輪出口的射流尾流結(jié)構(gòu),從而有效地降低了離心風(fēng)機(jī)的流量損失、擴(kuò)散損失和出口。與單圓弧葉片相比,有效地提高了混合損失的效率。
離心風(fēng)機(jī)的傳動(dòng)方式因使用場合不同而不同,離心風(fēng)機(jī)的傳動(dòng)方式也不同,如圖1.2所示。當(dāng)離心風(fēng)機(jī)葉輪的轉(zhuǎn)速與電機(jī)相同時(shí),大型風(fēng)機(jī)可以通過聯(lián)軸器將風(fēng)機(jī)葉輪與電機(jī)直接聯(lián)接,稱為d傳動(dòng)。這種傳動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)是可以使風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊,減少機(jī)身。當(dāng)風(fēng)機(jī)是小型機(jī)器時(shí),葉輪可直接與電機(jī)軸連接,稱為a型傳動(dòng)。這種傳動(dòng)方式可以有效地減小風(fēng)機(jī)的體積,使風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊。當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速與電機(jī)轉(zhuǎn)速不同時(shí),可采用皮帶輪變速傳動(dòng)方式。離心風(fēng)機(jī)根據(jù)具體形式可分為b、c、e、f四種,通常葉輪安裝在主軸端部。這種結(jié)構(gòu)叫做懸臂。其優(yōu)點(diǎn)是易于拆卸。對(duì)于大型單吸和雙吸離心風(fēng)機(jī),葉輪通常放置在兩個(gè)軸承的中間。這種結(jié)構(gòu)稱為雙支承式。其優(yōu)點(diǎn)是風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。流量損失會(huì)降低離心風(fēng)機(jī)的實(shí)際壓力,泄漏損失會(huì)降低風(fēng)機(jī)的流量,葉輪損失和機(jī)械損失會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)附加功率的增加,從而降低風(fēng)機(jī)的效率。流量損失氣體流經(jīng)離心風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣室、葉輪、蝸殼和出口擴(kuò)壓器。由于氣體通道的粘性和形狀不同,在整個(gè)流動(dòng)過程中存在摩擦損失和渦流損失(邊界層分離、二次流、尾流損失等)。目前,在現(xiàn)有的離心風(fēng)機(jī)損失模型中,不同部件的各種損失(如進(jìn)氣室損失、葉輪進(jìn)口氣流從軸向到徑向的損失、葉輪通道損失、蝸殼損失、變工況下葉片進(jìn)口沖擊損失)是獨(dú)立計(jì)算的。
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