本文列举了烘干窑风机静音扇叶,说明了S1流面优化设计在风机详细设计过程中的作用。根系顶部三个横截面的流入条件不同,如表3所示。根部设计点的进口气流角较大,烘干窑风机工作范围不同于其它两段。由于转子叶片泄漏流的影响,顶部马赫数较小,工作范围较大。这是由于叶尖涡度强度随间隙的均匀变化而略有变化,对泄漏流影响不大,而叶尖前缘涡度强度显著增大,导致叶尖a减小,总流量减小
烘干窑风机
本文列举了烘干窑风机静音扇叶,说明了S1流面优化设计在风机详细设计过程中的作用。根系顶部三个横截面的流入条件不同,如表3所示。根部设计点的进口气流角较大,烘干窑风机工作范围不同于其它两段。由于转子叶片泄漏流的影响,顶部马赫数较小,工作范围较大。这是由于叶尖涡度强度随间隙的均匀变化而略有变化,对泄漏流影响不大,而叶尖前缘涡度强度显著增大,导致叶尖a减小,总流量减小,能量降低,从而提高了风机效率。采用多岛遗传算法进行优化,种群44,孤岛7,代数7。三个截面共优化了22个叶片型线参数,包括较大厚度位置、安装角度、中弧控制点、吸入面控制点等。当优化后的叶片型线三维叠加时,烘干窑风机叶片上半部分略微向后弯曲,可能导致优化后的定子叶片损失增加。将优化后的静叶恢复到级环境中,得到了三维数值模拟结果。在设计点流量下,静叶吸力面边界层变薄,堵塞面积减小。计算了级间环境下两叶型风机特性线和两定子叶片变攻角特性线。从图17可以看出,定子叶片损失减小,裕度增大,这与不同截面的S1流面性能分析结果相似。但由于烘干窑风机气流角的匹配问题,级效率没有明显提高,之间失速裕度由27.1%提高到34.9%。针对叶片高度方向的不均匀进口流动情况,在详细设计中采用了端部弯曲技术来匹配定、转子叶片之间的流动角。
当烘干窑风机叶顶间隙形状发生变化时,不可避免地会引起叶顶及其附近的吸力面和压力面流场的分布。由于叶尖间隙的存在,泄漏流将与通道内的主流混合,在吸入面顶角形成泄漏旋涡。烘干窑风机与方案3相比,方案2具有几乎相同的区范围,但叶尖间隙较大,有利于防止动静部件之间的摩擦,而方案6具有明显的性能退化,易于分析其损耗机理。为此,分析了三种叶尖间隙:均匀间隙、方案2和方案6。81%)变宽,根据总压的趋势,喘振裕度增大,稳定工作范围提高。旋涡是描述旋涡运动的重要特征量,其大小可以反映旋涡的强度。在间隙均匀的情况下,涡量分布从叶片前缘到后缘呈下降趋势,流入量能有效地粘附在吸力面上,因此烘干窑风机涡量相对较小。由于主流与泄漏流的相互作用,叶片顶端的涡度比吸力面大得多,较大涡度出现在吸力面拐角处和叶片顶端附近。中间叶片顶部涡度强度明显增大,这是由于间隙收缩导致叶片前缘泄漏面积增大,导致泄漏流量增大,主流与泄漏流量的混合程度增大,涡度强度增大。烘干窑风机叶尖间隙的大小沿流动方向减小,即叶片叶尖越靠近壳体,泄漏旋涡越靠近叶片上部和中部。副作用减少。
烘干窑风机叶尖涡度的增大可以有效地阻碍泄漏流的通过,使烘干窑风机泄漏流与主流混合造成的损失减小,叶片前缘泄漏量的增加小于中、后缘泄漏量的增加。总体上,漏风量减少,提高了风机的性能。这与参考文献中得到的前、后缘对烘干窑风机总压损失系数的影响是一致的。随着间隙的逐渐增大,叶顶前部的涡度强度增大,后缘的涡度强度减小,总体变化较小,泄漏量略有增加。从烘干窑风机的一般参数出发,通过一维径向参数和子午向径向参数的设计,得到了初步设计方案的性能预测和几何参数。叶片吸力前缘中部涡度强度略有增加,沿弦长方向吸力面中部和后部涡度强度基本不变。烘干窑风机叶片前缘附近的涡度强度急剧增加。这是由于前缘点高度的变化导致的叶尖流动角度的变化。前缘点涡度强度的增加阻碍了吸力面附近的流入,也降低了主流与泄漏流的混合程度。虽然方案6的进风速度有所降低,但由于叶顶和后缘附近的涡度强度降低,烘干窑风机效率总体降低,相应的泄漏面积和泄漏流量增大。轴向速度分布可以反映转子叶片流道内的流动能力和分离尾迹区的特征。因此,转子叶片出口轴向速度分布的径向分布如图6所示,用于分析流量。由于叶根和叶顶端壁附件的附面层较厚,导致流体流过该区域后的轴向速度较小,而叶顶附件又因泄漏存在使轴向速度进一步减小。
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