烘干風(fēng)機(jī)以其和易調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)已成為燃煤發(fā)電機(jī)組的送、引和一次風(fēng)機(jī)的優(yōu)選。葉片是軸流風(fēng)機(jī)的核心部件，決定風(fēng)機(jī)的性能; 而導(dǎo)葉是軸流風(fēng)機(jī)中重要的流通部件，其氣動(dòng)設(shè)計(jì)直接影響上下游流通部件的特性。研究表明，烘干風(fēng)機(jī)的葉輪機(jī)械內(nèi)的流固耦合現(xiàn)象與流體機(jī)械各種故障的產(chǎn)生有直接關(guān)系。因此借助流固耦合的方法對(duì)導(dǎo)葉數(shù)目變化后風(fēng)機(jī)葉片的靜力結(jié)構(gòu)及振動(dòng)進(jìn)行研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和工程價(jià)值。導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)、數(shù)目和安裝角度對(duì)提高流體機(jī)械的性能、降低烘干風(fēng)機(jī)噪聲和減輕振動(dòng)具有明顯影響。利用試驗(yàn)對(duì)軸流泵有無(wú)導(dǎo)葉時(shí)的外特性進(jìn)行測(cè)試，表明在較優(yōu)工況下導(dǎo)葉可回收的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能約占葉輪出口總能量的15. 7%，烘干風(fēng)機(jī)，驗(yàn)證了導(dǎo)葉對(duì)提高能量利用率的作用。

模擬烘干風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉數(shù)

目不同時(shí)泵內(nèi)的壓力脈動(dòng)特征，指出導(dǎo)葉數(shù)變動(dòng)對(duì)導(dǎo)葉區(qū)流域及其下游流域的壓力脈動(dòng)具有一定影響，而對(duì)上游葉輪流域的流動(dòng)影響則較小。利用數(shù)值模擬方法對(duì)導(dǎo)葉與葉輪匹配進(jìn)行研究，表明導(dǎo)葉數(shù)目增加后模型壓力提高329Pa，糧食烘干風(fēng)機(jī)，軸功率降低1. 2 kW，效率提高6%。模擬了軸流風(fēng)機(jī)后導(dǎo)葉改變對(duì)風(fēng)機(jī)性能的影響，表明導(dǎo)葉數(shù)目減少4 片后全壓提升5. 4 Pa，效率提高0. 8%。

導(dǎo)葉數(shù)目減少時(shí)烘干風(fēng)機(jī)效率明顯高于導(dǎo)葉數(shù)目增加時(shí)的風(fēng)機(jī)效率; 在導(dǎo)葉數(shù)目減少的方案中，在qv ＜ 87. 5 m3 /s 時(shí)全壓全部高于原風(fēng)機(jī)，在高于此流量時(shí)提升效果僅方案二比原風(fēng)機(jī)效率稍高，煙草烘干風(fēng)機(jī)，其余方案略低于原風(fēng)機(jī)，在設(shè)計(jì)流量82. 5 m3 /s 時(shí)，方案三的效率提升效果好，提升比例為0. 46 個(gè)百分點(diǎn); 在流量低于設(shè)計(jì)流量時(shí)，方案四至六于原風(fēng)機(jī)，高于設(shè)計(jì)流量時(shí)風(fēng)機(jī)效率低于原風(fēng)機(jī)，且隨流量增大，效率下降速度加快。從性能比較上可以看出，方案三表現(xiàn)出優(yōu)于原風(fēng)機(jī)的性能，所以下文主要針對(duì)方案三和原風(fēng)機(jī)進(jìn)行流固耦合模擬研究。

烘干風(fēng)機(jī)軸功率Psh定義為單位時(shí)間內(nèi)原動(dòng)機(jī)傳遞給風(fēng)機(jī)軸上的能量，其大小可反映烘干風(fēng)機(jī)的能耗。因此導(dǎo)葉數(shù)目改造對(duì)于經(jīng)濟(jì)性的影響可通過(guò)軸功率來(lái)考察，圖5 為原風(fēng)機(jī)和方案三軸功率比較。可以看出方案三比原風(fēng)機(jī)軸功率有少許增加且變化不大，這也與方案三全壓提升做功能力增強(qiáng)有密切關(guān)系。

烘干風(fēng)機(jī)靜力結(jié)構(gòu)特性

在旋轉(zhuǎn)機(jī)械中，葉片結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和振動(dòng)直接關(guān)系到其安全運(yùn)行，其取決于葉片表面的氣動(dòng)載荷和本身固有的力學(xué)性能。而僅對(duì)流體域進(jìn)行研究還不能完全確定導(dǎo)葉數(shù)目變化是否對(duì)風(fēng)機(jī)固體域產(chǎn)生影響，為此利用ANSYS Workbench 軟件將流場(chǎng)壓力數(shù)據(jù)加載到動(dòng)葉片表面，對(duì)風(fēng)機(jī)動(dòng)葉進(jìn)行了單向流固弱耦合，來(lái)研究導(dǎo)葉數(shù)目變動(dòng)后動(dòng)葉等效應(yīng)力、總變形及振動(dòng)的變化。

對(duì)于軸流風(fēng)機(jī)來(lái)說(shuō)，風(fēng)機(jī)的失速問(wèn)題一直是困擾電廠風(fēng)機(jī)行業(yè)的問(wèn)題之一，尤其是在環(huán)保改造過(guò)程中，隨著煙氣系統(tǒng)阻力的增大，使得風(fēng)機(jī)的失速問(wèn)題更加突出。動(dòng)調(diào)軸流壓縮機(jī)或風(fēng)機(jī)的失速問(wèn)題一直是學(xué)者們普遍關(guān)注的問(wèn)題。早在1986年，我國(guó)對(duì)烘干風(fēng)機(jī)葉尖間隙對(duì)失速顫振的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。本文研究了不同間隙壓氣機(jī)的失速顫振問(wèn)題。指出壓縮機(jī)的葉尖間隙是有利的。在這種間隙條件下，可以使分離區(qū)和間隙渦較小化，有利的間隙弦長(zhǎng)比一般為1%~1.5%。2014年，對(duì)烘干風(fēng)機(jī)葉尖間隙對(duì)失速裕度的影響進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。結(jié)果表明，當(dāng)設(shè)計(jì)間隙減小到設(shè)計(jì)間隙的1/2時(shí)，軸流壓縮機(jī)的增壓損失和絕熱效率較小，而壓縮機(jī)的失速裕度增加了4%。因此，本文指出適當(dāng)改變?nèi)~頂間隙可以有效地拓寬壓縮機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行方式。圍。針對(duì)進(jìn)口流量畸變對(duì)軸流式壓縮機(jī)失速的影響，高溫烘干風(fēng)機(jī)，蔣華兵等人的研究結(jié)果表明。[烘干風(fēng)機(jī)進(jìn)口流量畸變會(huì)大大降低壓縮機(jī)的穩(wěn)定裕度，同時(shí)也會(huì)大大降低失速?gòu)?qiáng)度，改變旋轉(zhuǎn)失速的形式，但不會(huì)影響失速頻率。在電廠風(fēng)機(jī)研究方面，詳細(xì)論述了鐵城2000年軸流風(fēng)機(jī)的失速機(jī)理、失速探頭的工作原理和失速試驗(yàn)方法，提出了防止失速的可行方案。

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