烘干机专用风机量大从优
作者:山东冠熙2020/3/15 22:04:58







由于烘干机专用风机动叶片是扭曲叶片,网格单元选用带含有10 个中间节点的四面体实体单元Solid187。电动机分别由两个支持轴承和一个推力轴承支撑,双级轴流引风机的支撑方式为:两个支撑转子的滑动轴承,两个支撑轮毂的滚珠轴承和两个平衡轴向推力的角接触球轴承。分别采用20 万、30 万、55 万和60 万网格计算后,选择设定单元大小15 mm,生成网格单元数量为30万、节点数量45 万,在计算时间和计算精度上***为合适。对叶片叶根部位施加固定约束,叶片整体施加离心力惯性载荷,对烘干机专用风机叶片表面施加气动压力载荷,其中气动压力载荷是流体计算得到的压力数据,采用流固弱耦合的方式加载到叶片表面,,在模拟烘干机专用风机运行范围内,模拟所得全压、效率与试验样本值的平均偏差分别为4. 2%、1. 8%,特别是在设计流量下为3. 4%和2. 2%,由此可确保数值模拟的真实可靠性,模拟结果可反映该风机的实际运行状况,并且可以用于进一步固体域的流固耦合模拟计算。

烘干机专用风机的导叶数目改变后整体上不影响风机性能的变化趋势,全压随流量增大而减小,效率呈现先增后减的变化。大功率加压向上通风受谷物压力和谷物网的影响,进入谷物堆的空气充分。q v表示风机体积流量,导叶数目减少时,在qv < 90 m3 /s 时全压均得到提高,在高于此流量时仅方案二全压低于原风机,其中在导叶数目减少后,流量越小提升作用越明显,方案三在qv = 80 m3 /s时,全压提升效果***明显,提升数值为141 Pa。烘干机专用风机导叶数目增加时,在qv < 85 m3 /s 时,方案四至六全压得到有效提升,而qv > 85 m3 /s 时,仅有方案四全压得到提升。



叶顶间隙对烘干机专用风机性能影响的计算值r在-1,1范围内,rgt;0为正相关,rlt;0为负相关,r的值表示各变量之间的相关程度。一般认为,当r的值大于0.8时,两个变量之间有很强的相关性。当穿孔孔径过大时,烘干机专用风机叶片工作面内的气流流向非工作面,大大降低了风机的静特性。根据上述定义,分别讨论了叶尖间隙对风机效率和失速特性的影响,并验证了叶尖间隙与上述两个性能参数的关系。比较了叶尖间隙对风机效率和失速特性的影响,以及叶尖间隙与失速点偏差、效率偏差的关系。从表中可以看出,烘干机专用风机理论失速点与实际失速点的压力偏差大,效率偏差也大。为了定量研究叶顶间隙与压力偏差、失速点效率偏差的关系,计算得到了叶顶间隙与压力偏差、失速点效率偏差的相关系数:

(1)烘干机专用风机叶顶间隙与压力偏差、失速点效率偏差的相关系数。失速点压力偏差为-0.99,即叶尖间隙越大,失速点负压偏差越大,实际失速线与理论失速线相对应。线越向下偏离。

(2)烘干机专用风机叶尖间隙与效率偏差的相关系数为-0.93。叶尖间隙与效率也有很强的相关性。也就是说,叶尖间隙越大,负效率偏差越大。通过对相关系数的研究,可以发现叶尖间隙与失速点压力偏差、效率偏差之间有很强的相关性。


在采集到烘干机专用风机的振动信号中,电机的水平振动和径向振动是整个风机严重的振动。在1159.86赫兹时,振动幅度大,与两级叶轮通过频率之和一致。随着对旋风机的广泛应用,风机的振动和噪声除性能外,越来越受到人们的重视。高频频率是由于叶片在旋转过程中周期性地通过空气中固***置的压力波动引起的,等于叶片的旋转频率乘以叶片数。烘干机专用风机叶片通过频率的计算公式为f=m.n/60,其中m为动叶片数,n为风机转速,风机两级叶片数为14和10,两级叶片通过频率分别为676.67hz、483.33hz,两个频率之和为1160hz。通过该频率时,叶片的振动加速度为2.0g,说明叶片与风机外壳的动、静干扰对气流波动影响较大。

从轴向不同位置的振动来看,烘干机专用风机进出口振动小。入口主振频率分别为47.27Hz和96.18Hz,分别为风机的基频和双频。第1级叶轮旋转加速后,烘干机专用风机内部流场变得更加复杂,而第二级叶轮反向加速时,叶片迎角较大,气动力影响较大,通过第二级叶轮等流量后流场趋于稳定。入口流速为层流状态,振动为机械振动。出口处主要振动频率为189.91赫兹、1159.86赫兹、1351.40赫兹和2313.19赫兹,主要为风机基频的四倍和气流脉动引起的高频振动。入口的振动略强于出口的振动。第1级叶轮旋转加速后,烘干机专用风机内部流场变得更加复杂,而第二级叶轮反向加速时,叶片迎角较大,气动力影响较大,通过第二级叶轮等流量后流场趋于稳定。一级叶轮的振动与电机的振动相似,主要是由复杂流场的气动力和风机基频的四、五倍频率振动引起的。二级叶轮高频宽带振动的振幅远大于风机基频机械振动的振幅。


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