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低流風(fēng)機(jī)的低噪與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)之一。從上世紀(jì)90年始,國(guó)內(nèi)外對(duì)彎掠葉片進(jìn)行了廣泛深入的研究,并將其應(yīng)用到低流通風(fēng)機(jī)中,取得了良好的效果。軸流風(fēng)機(jī)的性能與葉片數(shù)、葉片安裝角、轉(zhuǎn)速、吹風(fēng)方式、徑向間隙和軸向間隙都有著密切的關(guān)系[1-2] 。
研究表明:減小葉頂間隙能提高風(fēng)機(jī)性能[3] ;對(duì)于不同的應(yīng)用場(chǎng)合,改變?nèi)~片安裝角是調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)出口流量和壓力的重要途徑[4] 。在某些場(chǎng)合,客戶對(duì)風(fēng)機(jī)的吹風(fēng)形式(前吹、后吹)有著特定的要求。因此,深入開(kāi)展彎掠風(fēng)機(jī)葉輪采用不同安裝結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)研究,對(duì)尋求設(shè)計(jì)優(yōu)良風(fēng)機(jī)性能的方案和拓寬彎掠風(fēng)機(jī)的應(yīng)用范圍具有重要意義。
三種安裝角下全壓特性曲線在小流量區(qū)域內(nèi)呈現(xiàn)馬鞍形,在大流量區(qū)域內(nèi)則出現(xiàn)陡降。這是因?yàn)轱L(fēng)機(jī)在不同流量下,流體進(jìn)入葉型沖角發(fā)生改變,引起葉型升力系數(shù)變化。當(dāng)流量大于設(shè)計(jì)值時(shí),葉頂出口處產(chǎn)生回流,流體向輪轂偏轉(zhuǎn),損失增加,全壓降低,效率下降;當(dāng)流量減小時(shí),沖角增大,升力系數(shù)增大,全壓稍有升高;當(dāng)流量再減小時(shí),在葉片背部產(chǎn)生葉面層分離,形成脫流,阻力增加,全壓下降;
由圖5可知,前吹風(fēng)機(jī)改為后吹后,風(fēng)機(jī)全壓性能明顯下降。葉頂間隙相同,Q=16 000m3/h時(shí),風(fēng)機(jī)吹風(fēng)方式由前吹改為后吹后,全壓下降了50Pa左右。由圖6可知,吹風(fēng)方式由前吹改為后吹后,全壓效率也大幅下降,葉頂間隙同為5mm時(shí),風(fēng)機(jī)由75%下降到65%。這是因?yàn)椴捎们按禃r(shí),電機(jī)處于葉輪的進(jìn)氣側(cè),進(jìn)氣側(cè)風(fēng)速較出氣側(cè)小,氣體沖擊電機(jī)的能量損失也較小,氣流經(jīng)過(guò)電機(jī)時(shí)產(chǎn)生擾流,但對(duì)葉輪對(duì)氣體做功的影響并不大;
1)葉片安裝角是影響風(fēng)機(jī)性能的重要因素,增大葉片安裝角可以提高風(fēng)機(jī)的流量和全壓,葉率也隨之增大。在一定范圍內(nèi),適當(dāng)增大葉片安裝角,可以提高風(fēng)機(jī)性能和效率。
2) 電機(jī)布置位置對(duì)流動(dòng)影響較大。前彎前掠葉片軸流風(fēng)機(jī)前吹時(shí)效率較高,吹風(fēng)方式由前吹變?yōu)楹蟠岛?,風(fēng)機(jī)性能明顯下降。
3) 減小葉頂間隙是提高風(fēng)機(jī)性能的有效途徑之一,但是受到加工精度和工藝水平的制約,減少葉頂間隙需要按照生產(chǎn)廠家的制造能力和采用材料合理確定。