干燥設(shè)備專用風(fēng)機在實際應(yīng)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(jìn)水條件導(dǎo)致葉片型線優(yōu)化結(jié)果差異過大，難以對葉片型線進(jìn)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(biāo)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(shè)計點氣流角的調(diào)整模塊，以保證獲得的葉片型線能達(dá)到與原型相同的氣流轉(zhuǎn)向能力。同時，干燥設(shè)備專用風(fēng)機設(shè)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。實驗表明，合理的非軸對稱殼體處理結(jié)構(gòu)可以使壓縮機的穩(wěn)定裕度提高13%，峰值效率提高0。在確定優(yōu)化目標(biāo)時，綜合考慮了設(shè)計點的性能和非設(shè)計條件，干燥設(shè)備專用風(fēng)機對有效范圍內(nèi)的剖面性能進(jìn)行了研究。目標(biāo)函數(shù)括號中的項為設(shè)計點損失，第二項為有效流入流角范圍，邊界為設(shè)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。干燥設(shè)備專用風(fēng)機利用加權(quán)因子w對截面之間的關(guān)系進(jìn)行加權(quán)，設(shè)置目標(biāo)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(biāo)是集中于中間截面的性能，以及中間截面的損失和末端截面的失速裕度。

在干燥設(shè)備專用風(fēng)機機械中，為了防止旋轉(zhuǎn)葉片和固定殼體之間的摩擦，葉片頂部和殼體之間必須有一定的間隙。由于葉尖間隙的存在，不可避免地會發(fā)生泄漏流。泄漏流與主流相互作用形成的泄漏渦將影響渦輪機械的內(nèi)部流場和氣動性能，尤其是效率、干燥設(shè)備專用風(fēng)機噪聲和穩(wěn)定的工作范圍。因此，通過改變?nèi)~頂間隙形狀，對葉頂泄漏流進(jìn)行綜合分析，提高渦輪機械的氣動性能具有重要的現(xiàn)實意義和工程參考價值。結(jié)果表明，部分冠形能削弱泄漏流和二次流的強度，與全冠形相比，部分冠形的效率提高了0。目前，對葉尖間隙進(jìn)行了一系列的實驗和數(shù)值模擬研究，主要集中在葉尖和殼體兩個方面。對于葉片頂部，Young等人[4]采用實驗方法研究了單槽、雙槽和上斜面對渦輪性能的影響。在此基礎(chǔ)上，模擬了干燥設(shè)備專用風(fēng)機、類型和位置對軸流風(fēng)機性能的影響，指出在設(shè)計流量下，葉頂雙槽結(jié)構(gòu)具有較佳的氣動性能，風(fēng)機效率提高了1.05個百分點。對多級壓縮機表明，葉根倒角還可以減小角區(qū)的失速，提高工作范圍。干燥設(shè)備專用風(fēng)機帶肩端間隙渦輪的研究表明，壓力側(cè)和吸入側(cè)后緣槽都可以略微增大葉片頂面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，但吸入側(cè)后緣槽可以減小間隙的泄漏損失。

當(dāng)干燥設(shè)備專用風(fēng)機葉頂間隙形狀發(fā)生變化時，不可避免地會引起葉頂及其附近的吸力面和壓力面流場的分布。由于葉尖間隙的存在，泄漏流將與通道內(nèi)的主流混合，在吸入面頂角形成泄漏旋渦。干燥設(shè)備專用風(fēng)機與方案3相比，方案2具有幾乎相同的區(qū)范圍，但葉尖間隙較大，有利于防止動靜部件之間的摩擦，而方案6具有明顯的性能退化，易于分析其損耗機理。為此，分析了三種葉尖間隙：均勻間隙、方案2和方案6。由于主流與泄漏流的相互作用，葉片頂端的渦度比吸力面大得多，較大渦度出現(xiàn)在吸力面拐角處和葉片頂端附近。旋渦是描述旋渦運動的重要特征量，其大小可以反映旋渦的強度。在間隙均勻的情況下，渦量分布從葉片前緣到后緣呈下降趨勢，流入量能有效地粘附在吸力面上，因此干燥設(shè)備專用風(fēng)機渦量相對較小。由于主流與泄漏流的相互作用，葉片頂端的渦度比吸力面大得多，較大渦度出現(xiàn)在吸力面拐角處和葉片頂端附近。中間葉片頂部渦度強度明顯增大，這是由于間隙收縮導(dǎo)致葉片前緣泄漏面積增大，導(dǎo)致泄漏流量增大，主流與泄漏流量的混合程度增大，渦度強度增大。干燥設(shè)備專用風(fēng)機葉尖間隙的大小沿流動方向減小，即葉片葉尖越靠近殼體，泄漏旋渦越靠近葉片上部和中部。副作用減少。