在耐高温的轴流风机机械中,为了防止旋转叶片和固定壳体之间的摩擦,叶片顶部和壳体之间必须有一定的间隙。由于叶尖间隙的存在,不可避免地会发生泄漏流。针对大流量、高压力比、的设计要求,如何完成单级轴流设计成为研究的重点。泄漏流与主流相互作用形成的泄漏涡将影响涡轮机械的内部流场和气动性能,尤其是效率、耐高温的轴流风机噪声和稳定的工作范围。因此,通过
耐高温的轴流风机
在耐高温的轴流风机机械中,为了防止旋转叶片和固定壳体之间的摩擦,叶片顶部和壳体之间必须有一定的间隙。由于叶尖间隙的存在,不可避免地会发生泄漏流。针对大流量、高压力比、的设计要求,如何完成单级轴流设计成为研究的重点。泄漏流与主流相互作用形成的泄漏涡将影响涡轮机械的内部流场和气动性能,尤其是效率、耐高温的轴流风机噪声和稳定的工作范围。因此,通过改变叶顶间隙形状,对叶顶泄漏流进行综合分析,提高涡轮机械的气动性能具有重要的现实意义和工程参考价值。目前,对叶尖间隙进行了一系列的实验和数值模拟研究,主要集中在叶尖和壳体两个方面。对于叶片顶部,Young等人[4]采用实验方法研究了单槽、双槽和上斜面对涡轮性能的影响。在此基础上,模拟了耐高温的轴流风机、类型和位置对轴流风机性能的影响,指出在设计流量下,叶顶双槽结构具有较佳的气动性能,风机效率提高了1.05个百分点。对多级压缩机表明,叶根倒角还可以减小角区的失速,提高工作范围。耐高温的轴流风机带肩端间隙涡轮的研究表明,压力侧和吸入侧后缘槽都可以略微增大叶片顶面传热系数,但吸入侧后缘槽可以减小间隙的泄漏损失。
与均匀间隙相比,耐高温的轴流风机在平均叶顶间隙不变的前提下,1~3级间隙方案下的风机总压力和效率均高于均匀间隙方案下的风机总压力和效率;前导间隙越大,尾随间隙越小,性能越明显。改进是,但随着耐高温的轴流风机间隙的逐渐收缩,风机的性能改善逐渐减小;在设计流量下,方案2和方案3下的总压力分别增加20。对于PA和22PA,耐高温的轴流风机效率分别提高0.69%和0.70%,特别是在小流量情况下。5%[18],改变后风机叶尖间隙的较小相对径向间隙为1%,满足正常运行的要求,如表1所示。方案2和方案3的效率分别提高1.16%和1.20%。同时,方案1-3对应的区(>81%)变宽,根据总压的趋势,喘振裕度增大,稳定工作范围提高。但4-6级进风机的总压和效率均均匀间隙,随着间隙的增大,风机的性能下降更大。方案6的总压力和效率分别降低了15pa和0.14%。模拟结果与参考文献中给出的结果一致。以上分析表明,在相同流量范围的前提下,锥形间隙的区变宽,相应的流量范围增大,耐高温的轴流风机的稳定工作区增大,设计流量和左效率明显提高,措施简单,易于实施。考虑到风机选型中参数裕度过大,导致轴流风机在设计流量的左侧运行,可以将变细的间隙形状作为提高风机性能的手段。为了分析不同叶尖间隙形状下风机性能变化的内在机理,进行了内部流动特性和叶轮能力分析。
耐高温的轴流风机在0.05
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