本文列举了烘干机配套风机静音扇叶,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,烘干机配套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。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。采用多岛遗传算法进
烘干机配套风机
本文列举了烘干机配套风机静音扇叶,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,烘干机配套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。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。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,烘干机配套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。但由于烘干机配套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。
通过在烘干机配套风机叶尖压力面附近扩展合适的叶尖平台,可以有效地减小叶尖泄漏和气动损失。模拟了三种烘干机配套风机不同长度和初始位置的吸力面小翼叶栅的内部流场。结果表明,三段小翼可以改善叶栅顶部的流动状况,并在不同程度上削弱泄漏涡的强度。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。周志华等[10]计算了某型涡轴发动机高压涡轮一级的三维流场。结果表明,锥形间隙能有效地控制间隙内的泄漏流速,减少间隙内的堵塞,从而提高其整体性能。在套管处理方面,Yang等人[11]发现自循环壳体处理后压缩机的稳定流量范围明显增大,这是由于叶片负荷降低、低能流体吸附能力降低和周向流量畸变能力降低所致。烘干机配套风机的不同分区数的非轴对称套管处理。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0.8%。提率的原因是加工槽对压气机叶顶流场产生低频非定常影响信号。烘干机配套风机在低速压缩机上测试了不同结构的斜槽壳体处理。实验表明,合理的配置可以提高压缩机效率1%~2%,而不会对失速裕度产生不利影响。

GAMBIT软件用于烘干机配套风机模型建立和网格生成。考虑到烘干机配套风机叶片翼型结构的复杂性和顶部区域的三维流动,首先选择三角形网格划分叶片顶部,并利用尺寸函数对网格进行细化,以保证烘干机配套风机网格质量。其它区域的网格划分为动叶区域网格作为参考,采用结构化/非结构化混合网格。由于受叶片端部弯曲的影响,三维叶片的攻角几乎为零,并且由于端部流动的改善,载荷甚至略高于原型直叶片。为了保证精度和网格独立性,对原风机在216万、245万、286万和337万网格条件下的性能进行了模拟。结果表明,随着网格数量的增加,总压和效率逐渐接近样本值,337万和286万网格的总压和效率偏差分别为0.085%和0.024%。综合模拟精度和网格数确定了所用的总网格数。这个数字是286万。其中动叶面积198万片,集热器、导叶面积和扩压管网格数分别为30万片、26万片和32万片。在模拟叶尖间隙形状的变化之前,将原始风扇的模拟结果与参考文献中的烘干机配套风机性能进行了比较。结果表明,在33.31-46.63m3_s-1流量范围内,总压和效率的平均相对误差分别为3.0%和1.5%,表明结果能够反映风机的实际性能。
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