本文根据已经完成的一种基于欧拉方程外加源项的模型来计算预测大小动叶可调嵌入式耐高温轴流风机的气动性能,主要采用损失和落后角模型用来考虑叶片排和摩擦对气流的影响,并用堵塞因子修正环壁附面层堵塞影响。根据在风机安装角未发生改变时的实验性能,优化模型中的损失系数和落后角系数使得计算结果和实验计算相近。改变动叶可调风机的安装角后,本模型预测得到的该风机在安装角变
嵌入式耐高温轴流风机
本文根据已经完成的一种基于欧拉方程外加源项的模型来计算预测大小动叶可调嵌入式耐高温轴流风机的气动性能,主要采用损失和落后角模型用来考虑叶片排和摩擦对气流的影响,并用堵塞因子修正环壁附面层堵塞影响。根据在风机安装角未发生改变时的实验性能,优化模型中的损失系数和落后角系数使得计算结果和实验计算相近。改变动叶可调风机的安装角后,本模型预测得到的该风机在安装角变化( + 10°,+ 5°,- 5°,- 10°) 的性能曲线与实验结果误差小于2%。结果表明嵌入式耐高温轴流风机模型使用经过优化后的损失和落后角模型能准确地预测出该动叶可调轴流风机在全工况下的气动性能。采集风机壳体在工作状态下的振动信号,分析振动原因,提出相应的解决方案,对风机故障诊断和提高矿井工作环境质量具有重要意义。
在实际的嵌入式耐高温轴流风机叶轮机械中,气体的流动是一种十分复杂的、非定常的、全三维的流动。为了提高程序的计算速度,需要做出如下假设: 气体为完全气体; 流场为轴对称; 不考虑径向变化,流场沿叶片中弧线。
在轴流风机的数值计算中,本文采用Stratford 的模型对环壁边界层进行模拟。环壁边界层会沿壁面产生位移厚度,该模型假设位移厚度是沿着叶片排连续分布的,同时端壁边界层和叶尖间隙漏流发生的总压损失也包含在三维总压修正系数3D中,该模型能够计算得出比较合理的堵塞因子。电动机分别由两个支持轴承和一个推力轴承支撑,双级轴流引风机的支撑方式为:两个支撑转子的滑动轴承,两个支撑轮毂的滚珠轴承和两个平衡轴向推力的角接触球轴承。
嵌入式耐高温轴流风机以其高效和易调节等优点已成为燃煤发电机组的送、引和一次风机的优选。叶片是轴流风机的核心部件,决定风机的性能; 而导叶是轴流风机中重要的流通部件,其气动设计直接影响上下游流通部件的特性。研究表明,嵌入式耐高温轴流风机的叶轮机械内的流固耦合现象与流体机械各种故障的产生有直接关系。因此借助流固耦合的方法对导叶数目变化后风机叶片的静力结构及振动进行研究具有重要的现实意义和工程价值。导叶结构、数目和安装角度对提高流体机械的性能、降低嵌入式耐高温轴流风机噪声和减轻振动具有明显影响。考虑到气动激励频率较高,采样频率设为6400Hz,设定后进行信号采集。利用试验对轴流泵有无导叶时的外特性进行测试,表明在较优工况下导叶可回收的旋转动能约占叶轮出口总能量的15. 7%,验证了导叶对提高能量利用率的作用。
模拟嵌入式耐高温轴流风机导叶数
目不同时泵内的压力脉动特征,指出导叶数变动对导叶区流域及其下游流域的压力脉动具有一定影响,而对上游叶轮流域的流动影响则较小。利用数值模拟方法对导叶与叶轮匹配进行研究,表明导叶数目增加后模型压力提高329Pa,轴功率降低1. 2 kW,效率提高6%。模拟了轴流风机后导叶改变对风机性能的影响,表明导叶数目减少4 片后全压提升5. 4 Pa,效率提高0. 8%。针对该项目上风机的噪声进行现状模拟,利用CadnaA噪声模拟软件对风机噪声对周围敏感点的影响进行分析,风机所在建筑与敏感建筑之间的噪声值较大,敏感建筑靠近风机进风口一侧的噪声超过70dB(A),噪声较大区域正对风机进风口,噪声值为76。



当嵌入式耐高温轴流风机采用两种不同的叶片进行声功率级分析时,风机的总声功率级分布所示,可以反映出风机各位置单位时间内辐射到空间的声能量。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。嵌入式耐高温轴流风机叶轮位置处的声功率级较大,第二叶轮旋转方向与叶轮加速气流的夹角较大,冲击较大。气流比叶轮具有更高的能量,第二叶轮的声功率级大于叶轮。除叶片顶部的声功率级较高外,叶片非工作面中部的声功率级较高,是由于作用在边界层上的粘性力产生的速度梯度,导致回流,被主流带走形成较大的能量辐射,w在第二个叶轮处更明显。嵌入式耐高温轴流风机叶片穿孔后风扇整体声功率级的分布。风机前后气流稳定,声功率级略原叶片,一级叶轮顶部声功率级也略低,减少了叶尖泄漏现象。由于嵌入式耐高温轴流风机涡流的产生和脱落,叶片非工作面辐射的能量基本消失,因为工作面内的气流通过孔流向非工作面,非工作面内的气流获得能量克服粘性力,抑制了产生和脱落。涡流。轴承的供油和保证其润滑系统的动态特性引起轴承各种形式的振动,对于滑动轴承可能引起油膜涡动和油膜振荡等故障。同样,二级叶轮的声功率级也明显降低,但非工作面的涡流没有完全消失。可以考虑改变二级叶轮的穿孔参数来优化二级叶轮的流场。
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