木材烘干风机利用模拟方法分析了级导叶结构形式对某两级动叶可调轴流风机性能的影响,表明长短复合导叶对提升轴流风机气
动性能方面好于单一长度叶片式导叶。木材烘干风机在流固耦合模拟研究方面,利用CFX 和Ansys 对离心风机叶轮的模拟表明,风机气动性能基本不变,而较大变形量减少2. 5%,较大等效应力增大3. 6%。失速工况下叶轮的静力特性,指出气动力
木材烘干风机
木材烘干风机利用模拟方法分析了级导叶结构形式对某两级动叶可调轴流风机性能的影响,表明长短复合导叶对提升轴流风机气
动性能方面好于单一长度叶片式导叶。木材烘干风机在流固耦合模拟研究方面,利用CFX 和Ansys 对离心风机叶轮的模拟表明,风机气动性能基本不变,而较大变形量减少2. 5%,较大等效应力增大3. 6%。失速工况下叶轮的静力特性,指出气动力载荷对叶轮的总变形量有显著的影响,对叶轮等效应力分布的影响较小,木材烘干风机旋转工作时的应力及总应变,验证了在流固耦合作用下风机工作的强度要求。Dhopade模拟了低周疲劳与高周疲劳联合作用对燃气轮机叶片结构与气动性能的影响。在考虑叶片和流域相互耦合状态下,对大型轴流风机叶片的气动弹性的模拟表明,考虑气动弹性的较大应力几乎是不考虑气动弹性的较大应力的两倍,由此证明在叶片安全性评估方面考虑气动弹性的必要性。综上所述,目前对于轴流风机的导叶数目改变研究只关注其气动性能,而对于叶轮静力结构和振动情况研究较少。木材烘干风机叶片穿孔减噪是应用穿孔射流抑制非工作面涡流和分离的原理。
因此,本文研究对象为某电厂660 MW 机组配套的动叶可调轴流一次风机,借助Fluent 软件对其内部流场进行数值模拟,并借助Workbench 流固耦合模块对叶片进行静力分析和预应力下的模态分析,对导叶数目改变前后的叶轮安全性进行评估,为风机生产和改造提供参考依据。另外,针对一次风机1B多次失速,经检查,风机入口消声器多孔板铆钉松动,减小了通道面积,使一次风机落入失速区,通过加强消声器消除了失速故障。
由于木材烘干风机动叶片是扭曲叶片,网格单元选用带含有10 个中间节点的四面体实体单元Solid187。分别采用20 万、30 万、55 万和60 万网格计算后,选择设定单元大小15 mm,生成网格单元数量为30万、节点数量45 万,在计算时间和计算精度上为合适。对叶片叶根部位施加固定约束,叶片整体施加离心力惯性载荷,对木材烘干风机叶片表面施加气动压力载荷,其中气动压力载荷是流体计算得到的压力数据,采用流固弱耦合的方式加载到叶片表面,,在模拟木材烘干风机运行范围内,模拟所得全压、效率与试验样本值的平均偏差分别为4. 2%、1. 8%,特别是在设计流量下为3. 4%和2. 2%,由此可确保数值模拟的真实可靠性,模拟结果可反映该风机的实际运行状况,并且可以用于进一步固体域的流固耦合模拟计算。高频频率是由于叶片在旋转过程中周期性地通过空气中固定位置的压力波动引起的,等于叶片的旋转频率乘以叶片数。
木材烘干风机的导叶数目改变后整体上不影响风机性能的变化趋势,全压随流量增大而减小,效率呈现先增后减的变化。q v表示风机体积流量,导叶数目减少时,在qv < 90 m3 /s 时全压均得到提高,在高于此流量时仅方案二全压原风机,其中在导叶数目减少后,流量越小提升作用越明显,方案三在qv = 80 m3 /s时,全压提升效果明显,提升数值为141 Pa。木材烘干风机导叶数目增加时,在qv < 85 m3 /s 时,方案四至六全压得到有效提升,而qv > 85 m3 /s 时,仅有方案四全压得到提升。总体而言,风机进出口声功率水平较低,气流在这两个位置稳定,几乎没有涡流。
叶片是轴流风机的核心部件,在振动作用下容易发生破损或断裂,对叶片进行振动分析具有重要的工程意义。模态分析主要是分析结构的振动属性,叶片的固有特性包括频率和模态振型,与叶片的质量和刚度分布有关。
木材烘干风机叶片在预应力下的阶振动频率。第二级动叶区的全压数值上基本是级的两倍且流体流动更加复杂,两者离心力惯性力相同,在同等条件下第二张动叶区更容易发生损坏,而级与第二级各阶的固有频率基本一致,所以离心力对固有频率起决定性作用,气动力对固有频率影响较小。叶轮各阶模态的临界转速为n = 60 f,可得到各阶模态的临界转速。04kwH谷仓机械通风技术规程中地笼冷却通风单位能耗t,略高于风扇式轴流风机低速通风单位能耗。
通常情况下,一阶临界转速下的振动较为激烈,叶片的一阶临界转速为16 860 r /min,而工作转速为1 490 r /min,远比一阶临界转速低,因此不会产生共振,满足风机的设计使用要求,同时方案三风机振动频率基本没有发生变化,也满足使用要求。导叶数目改变前后叶片振型基本没有发生变化,在叶片的前缘或者后缘点处现振动较大位移,叶根部位振动位移较小。 阶振型为叶片前缘点绕轴向的弯曲振动,第2 阶振型为叶片前、后缘点绕轴向的扭转振动,第3 阶振型为叶片后缘点绕轴向的扭转振动与一阶弯曲振动的复合运动,第4 阶振型为叶片后缘点绕轴向扭转与一阶弯曲振动的复合振动,第5 阶振型为扭转与一阶弯曲振动的复合振动,第6 阶振型为叶片后缘点绕轴向的二阶弯曲振动。可以看出,随模态阶数的依次增加,木材烘干风机叶片各阶振型变得更加复杂,木材烘干风机叶片的高阶次振型变为叶片复杂弯曲与绕轴扭转的复合振动。消声器箱体内壁采用一定厚度的高密度吸声材料,在提高箱体隔声量的同时增加吸声材料对低频噪声的吸声系数。


木材烘干风机振动也是电厂轴流风机运行中的常见故障。当风机振动达到一定水平时,会导致叶片和轴承不同程度的损坏,或螺钉松动。如果风机振动严重,也会影响风机的安全使用。风机振动主要由叶片非工作面振动引起。这种振动在锅炉引风机