本文以方案中高湿高温轴流风机的定子叶片为例进行了详细设计,优化了S1流面叶型,高湿高温轴流风机采用三维叶片技术改善了定子叶栅内的流动。通过三维数值模拟,对S2流面设计中的损失和滞后角模型进行了标定,为叶片三维建模提供了依据。通过与初步三维设计结果的比较,两种设计方案的气动参数径向分布一致,证实了高湿高温轴流风机设计过程中S2流面设计的准确性和可靠性。5倍,第三项
高湿高温轴流风机
本文以方案中高湿高温轴流风机的定子叶片为例进行了详细设计,优化了S1流面叶型,高湿高温轴流风机采用三维叶片技术改善了定子叶栅内的流动。通过三维数值模拟,对S2流面设计中的损失和滞后角模型进行了标定,为叶片三维建模提供了依据。通过与初步三维设计结果的比较,两种设计方案的气动参数径向分布一致,证实了高湿高温轴流风机设计过程中S2流面设计的准确性和可靠性。5倍,第三项为失速裕度,第四项为有效流入流角范围内的平均损失,第五项为平均损失差的方差。由于叶尖泄漏流的存在,叶尖压力比与气流角(图中灰色虚拟线圈所示的面积)之间存在一定的偏差,但通过三维CFD的修正,s2的设计趋势预测了叶尖泄漏流对气动参数径向分布的影响;bec在高负荷下,定子根部出现了气流分离现象,导致了出口气流角和S2设置的初步三维设计。预测结果略有不同(图中橙色虚线圈所示的区域)。高湿高温轴流风机利用一条非均匀有理B-sline曲线来描述由四个控制点(红点)控制的曲线,包括前缘点和后缘点。叶片体由四条非均匀曲面、两个吸力面和两个压力面组成,同时与较大切圆(灰圆)和前缘后缘椭圆弧相切。利用MIT MISES程序对S1型拖缆叶片进行了流场分析。采用B-L(Baldwin-Lomax)湍流模型和AGS(Abu-Ghamman-Shaw)旁路过渡模型描述了过渡过程。

根据以往对高湿高温轴流风机亚音速定子叶片的研究,前缘弯曲用于匹配迎角[20],根部弯曲高度为20%,端部弯曲角度为20,顶部弯曲高度为30%,端部弯曲角度为40,如图18左侧所示。流量系数的选择通过改变速度三角形的轴向速度来影响转子和定高湿高温轴流风机叶片的扩散系数。弯曲高度和弯曲角度的选择是基于流入流的流动角度条件:如图5中蓝色箭头所示,定子叶片的流入角度受上游动叶片的影响,靠近端壁有两个不符合主流分布趋势的区域,而弯曲高度末端弯板的T应覆盖与流动角度匹配的区域;末端弯板角度的选择基于区域和主流流动角度之间的差异。
根据前面的研究,高湿高温轴流风机前缘弯曲的定子叶片可以有效地消除流入攻角,但叶片的局部端部弯曲会导致叶片局部反向弯曲的形状效应。在保证端部攻角减小的同时,定子叶片端部的阻塞量增大,损失增大。比较了不同叶尖间隙形状下的内部流动特性、总压分布和叶轮作用力,分析了渐缩型和渐扩型。在端部弯曲建模的基础上,适当叠加叶片正弯曲建模,可以减小端部攻角,保证定子叶片和级间的有效流动。通过实验设计的方法,得到了合适的前弯参数:高湿高温轴流风机弯曲高度60%,轮毂弯曲角度40,翼缘弯曲角度20,基本符合以往研究得出的弯曲叶片设计参数选择规则。不同叶栅的吸力面径向压力梯度和出口段边界层边界的径向压力梯度可以很好地进行比较。在带端弯和正弯叶片的三维复合叶片表面,存在两个明显的径向压力梯度增大区域,形成从端弯到流道中径的径向力,引导高湿高温轴流风机叶片表面边界层的径向重排。从出口段附面层的边界形状可以看出,复合三维叶片试图使叶片的径向附面层均匀化,消除了叶片角部区域的低能流体积聚,对提高叶片边缘起到了明显的作用。


高湿高温轴流风机四种不同结构尺寸的半圆形轴缝。模拟和试验结果表明,轴向缝处理技术不仅能达到稳定膨胀效果,而且能在设计速度下提率和压力比。套管壁环对简单高湿高温轴流风机性能的影响。高湿高温轴流风机与方案3相比,方案2具有几乎相同的高效区范围,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。结果表明,环形结构能有效地削弱叶顶间隙涡,甚至抑制其产生,有效地提高了风机的总压和效率。全冠、部分冠和加强型部分冠对高湿高温轴流风机气动性能的影响。结果表明,部分冠形能削弱泄漏流和二次流的强度,与全冠形相比,部分冠形的效率提高了0.6%。Satish Koyyalamudi和Nagpurwala[17]对离心式压缩机的导叶进行了处理。结果表明,改进后的压气机峰值效率降低了0.8%~1%,失速裕度提高了18%,阻塞流量提高了9.5%。叶顶间隙形态的研究主要集中在离心式、轴流式压缩机和涡轮上,而叶顶间隙形态对轴流风机特别是动叶可调轴流风机性能影响的研究相对较少。考虑到优化叶顶间隙形状可以有效地提高风机的性能,对OB-84动叶可调轴流风机在均匀间隙、逐渐收缩和逐渐膨胀等六种非均匀间隙下的性能进行了三维数值模拟。比较了不同叶尖间隙形状下的内部流动特性、总压分布和叶轮作用力,分析了渐缩型和渐扩型。间隙对风机性能影响的内在机理。
当高湿高温轴流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。高湿高温轴流风机与方案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。实验表明,合理的非轴对称壳体处理结构可以使压缩机的稳定裕度提高13%,峰值效率提高0。为此,分析了三种叶尖间隙:均匀间隙、方案2和方案6。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