耐高溫軸流風機在實際應用過程中，葉片型線的優(yōu)化可能面臨一個問題。不同葉片高度的不同進水條件導致葉片型線優(yōu)化結(jié)果差異過大，難以對葉片型線進行過度優(yōu)化。為此，本文提出了多截面輪廓協(xié)同優(yōu)化的方法，建立了輪廓幾何與輪廓目標函數(shù)之間的關(guān)系，使得到的輪廓滿足三維實際要求。在優(yōu)化過程中，增加了葉片型線的幾何分析和設計點氣流角的調(diào)整模塊，以保證獲得的葉片型線能達到與原型相同的氣流轉(zhuǎn)向能力。同時，耐高溫軸流風機設計點的氣動性能滿足一定要求，否則，可以以罰函數(shù)的形式盡快完成葉型的氣動分析，提高優(yōu)化過程的快速性。在確定優(yōu)化目標時，綜合考慮了設計點的性能和非設計條件，耐高溫軸流風機對有效范圍內(nèi)的剖面性能進行了研究。目標函數(shù)括號中的項為設計點損失，第二項為有效流入流角范圍，邊界為設計點損失的1.5倍，第三項為失速裕度，第四項為有效流入流角范圍內(nèi)的平均損失，第五項為平均損失差的方差。有效流入角范圍內(nèi)的分布。分子是分析葉片外形的氣動性能，分母是原型參考值。耐高溫軸流風機利用加權(quán)因子w對截面之間的關(guān)系進行加權(quán)，設置目標函數(shù)，得到損失小、失速裕度高的多截面S1剖面。各參數(shù)的權(quán)重和各截面的權(quán)重系數(shù)決定了優(yōu)化目標是集中于中間截面的性能，耐高溫的軸流風機，以及中間截面的損失和末端截面的失速裕度。

根據(jù)以往對耐高溫軸流風機亞音速定子葉片的研究，前緣彎曲用于匹配迎角[20]，根部彎曲高度為20%，端部彎曲角度為20，頂部彎曲高度為30%，端部彎曲角度為40，如圖18左側(cè)所示。彎曲高度和彎曲角度的選擇是基于流入流的流動角度條件：如圖5中藍色箭頭所示，定子葉片的流入角度受上游動葉片的影響，靠近端壁有兩個不符合主流分布趨勢的區(qū)域，耐高溫軸流風機，而彎曲高度末端彎板的T應覆蓋與流動角度匹配的區(qū)域；末端彎板角度的選擇基于區(qū)域和主流流動角度之間的差異。

根據(jù)前面的研究，嵌入式耐高溫軸流風機，耐高溫軸流風機前緣彎曲的定子葉片可以有效地消除流入攻角，但葉片的局部端部彎曲會導致葉片局部反向彎曲的形狀效應。在保證端部攻角減小的同時，定子葉片端部的阻塞量增大，損失增大。在端部彎曲建模的基礎(chǔ)上，適當疊加葉片正彎曲建模，可以減小端部攻角，保證定子葉片和級間的有效流動。通過實驗設計的方法，得到了合適的前彎參數(shù)：耐高溫軸流風機彎曲高度60%，輪轂彎曲角度40，翼緣彎曲角度20，基本符合以往研究得出的彎曲葉片設計參數(shù)選擇規(guī)則。不同葉柵的吸力面徑向壓力梯度和出口段邊界層邊界的徑向壓力梯度可以很好地進行比較。在帶端彎和正彎葉片的三維復合葉片表面，存在兩個明顯的徑向壓力梯度增大區(qū)域，形成從端彎到流道中徑的徑向力，引導耐高溫軸流風機葉片表面邊界層的徑向重排。從出口段附面層的邊界形狀可以看出，復合三維葉片試圖使葉片的徑向附面層均勻化，消除了葉片角部區(qū)域的低能流體積聚，對提高葉片邊緣起到了明顯的作用。

與均勻間隙相比，耐高溫軸流風機在平均葉頂間隙不變的前提下，1~3級間隙方案下的風機總壓力和效率均高于均勻間隙方案下的風機總壓力和效率；前導間隙越大，尾隨間隙越小，性能越明顯。改進是，但隨著耐高溫軸流風機間隙的逐漸收縮，風機的性能改善逐漸減?。辉谠O計流量下，可逆轉(zhuǎn)耐高溫軸流風機，方案2和方案3下的總壓力分別增加20。對于PA和22PA，耐高溫軸流風機效率分別提高0.69%和0.70%，特別是在小流量情況下。方案2和方案3的效率分別提高1.16%和1.20%。同時，方案1-3對應的區(qū)（>81%）變寬，根據(jù)總壓的趨勢，喘振裕度增大，穩(wěn)定工作范圍提高。但4-6級進風機的總壓和效率均低于均勻間隙，隨著間隙的增大，風機的性能下降更大。方案6的總壓力和效率分別降低了15pa和0.14%。模擬結(jié)果與參考文獻中給出的結(jié)果一致。以上分析表明，在相同流量范圍的前提下，錐形間隙的區(qū)變寬，相應的流量范圍增大，耐高溫軸流風機的穩(wěn)定工作區(qū)增大，設計流量和左效率明顯提高，措施簡單，易于實施?？紤]到風機選型中參數(shù)裕度過大，導致軸流風機在設計流量的左側(cè)運行，可以將變細的間隙形狀作為提高風機性能的手段。為了分析不同葉尖間隙形狀下風機性能變化的內(nèi)在機理，進行了內(nèi)部流動特性和葉輪能力分析。

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