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耐高温轴流排风机生产基地,冠熙多年专注风机设备
本文以方案中耐高温轴流排风机的定子叶片为例进行了详细设计,优化了S1流面叶型,耐高温轴流排风机采用三维叶片技术改善了定子叶栅内的流动。通过三维数值模拟,对S2流面设计中的损失和滞后角模型进行了标定,为叶片三维建模提供了依据。通过与初步三维设计结果的比较,两种设计方案的气动参数径向分布一致,证实了耐高温轴流排风机设计过程中S2流面设计的准确性和可靠性。由于叶尖泄漏流的存在,叶尖压力比与气流角(图中***虚拟线圈所示的面积)之间存在一定的偏差,但通过三维CFD的修正,s2的设计趋势预测了叶尖泄漏流对气动参数径向分布的影响;bec在高负荷下,定子根部出现了气流分离现象,导致了出口气流角和S2设置的初步三维设计。预测结果略有不同(图中橙色虚线圈所示的区域)。耐高温轴流排风机利用一条非均匀有理B-sline曲线来描述由四个控制点(红点)控制的曲线,包括前缘点和后缘点。随着间隙的逐渐增大,叶顶前部的涡度强度增大,后缘的涡度强度减小,总体变化较小,泄漏量略有增加。叶片体由四条非均匀曲面、两个吸力面和两个压力面组成,同时与较大切圆(灰圆)和前缘后缘椭圆弧相切。利用MITMISES程序对S1型拖缆叶片进行了流场分析。采用B-L(Baldwin-Lomax)湍流模型和AGS(Abu-Ghamman-Shaw)旁路过渡模型描述了过渡过程。GAMBIT软件用于耐高温轴流排风机模型建立和网格生成。考虑到耐高温轴流排风机叶片翼型结构的复杂性和顶部区域的三维流动,首先选择三角形网格划分叶片顶部,并利用尺寸函数对网格进行细化,以保证耐高温轴流排风机网格质量。其它区域的网格划分为动叶区域网格作为参考,采用结构化/非结构化混合网格。为了保证精度和网格***性,对原风机在216万、245万、286万和337万网格条件下的性能进行了模拟。结果表明,随着网格数量的增加,总压和效率逐渐接近样本值,337万和286万网格的总压和效率偏差分别为0.085%和0.024%。综合模拟精度和网格数确定了所用的总网格数。5倍,第三项为失速裕度,第四项为有效流入流角范围内的平均损失,第五项为平均损失差的方差。这个数字是286万。其中动叶面积198万片,集热器、导叶面积和扩压管网格数分别为30万片、26万片和32万片。在模拟叶尖间隙形状的变化之前,将原始风扇的模拟结果与参考文献中的耐高温轴流排风机性能进行了比较。结果表明,在33.31-46.63m3_s-1流量范围内,总压和效率的平均相对误差分别为3.0%和1.5%,表明结果能够反映风机的实际性能。耐高温轴流排风机在0.05lt;rlt;0.4的范围内,a的变化很小。当0.4lt;rlt;0.85时,_a逐渐增大,在85%叶高时达到较大值,说明该区域具有更大的机械能和更强的循环能力。与均匀间隙相比,方案2和方案6的叶尖间隙形状在0lt;rlt;0.5时基本保持不变,说明叶尖间隙形状的变化对叶片底部到中部没有影响,但在方案2下,耐高温轴流排风机叶尖间隙高于均匀间隙,而叶片TiP间隙小于均匀间隙。这是由于叶尖涡度强度增大,泄漏流减弱,叶片前缘涡度明显增大和减小。减轻了主流与泄漏流的相互作用,削弱了泄漏涡的强度,增强了叶片中上部的流动能力,增加了获得的能量。在方案6中,在0.5lt;rlt;0.85的范围内,均匀间隙也略有增大,但接近较大的速度明显减小。通过与初步三维设计结果的比较,两种设计方案的气动参数径向分布一致,证实了耐高温轴流排风机设计过程中S2流面设计的准确性和可靠性。这是由于叶尖涡度强度随间隙的均匀变化而略有变化,对泄漏流影响不大,而叶尖前缘涡度强度显著增大,导致叶尖a减小,总流量减小,能量降低,从而提高了风机效率。ENcy略有下降。也就是说,为了更直观地反映耐高温轴流排风机叶顶间隙形状变化对叶顶附近速度场的影响,90%叶片高度截面的轴向速度分布如图7所示。)