轴流风机叶片展向结构变化对性能影响的数值分析

基于电站风机裕量普遍较高的现象,本文以OB-84轴流风机为对象,采用Fluent模拟了叶顶切割和轮毂加粗后的风机性能,分析了2种改造方式对风机性能、内流特征及轴功率的影响。结果表明:体积流量qv≥33 m3/s时,叶轮改造后的全压和效率均随叶高减小而降低,但轮毂加粗后的风机性能优于叶顶切割情形;qv<33 m3/s时,2种改造方式均可使不稳定区变缓甚至消失;叶轮改造后动叶总压升系数小于原风机,但导叶扩压能力增强,且叶轮改造能改善中小流量下风机噪声特性;叶顶切割后,轴功率均小于原风机;在高于设计流量下,与原风机相比,轮毂加粗后的轴功率呈减小趋势,但叶顶切割方式的降幅更大。     

轴流风机叶片切割性能的计算方法

为了节约生产成本,利用原有的叶片模具,通过直接对原风机叶片顶部切割的方法,达到减小风量的目的.在已知原有风机的特性参数及扭曲规律的情况下,本文通过积分法推导出切割前后的风机全压间的关系式,从而可以根据所需的全压大小找到合适的切割量.本文还对三种特殊扭曲规律的叶片进行了全压分析,总结出了这些特殊情况下的全压沿叶高的变化情况.     

叶片切割量对轴流风机工作性能影响的研究

针对轴流式通风机在运行过程中叶顶流动损失大、熵产低的情况,利用流体仿真分析软件建立了风机的三维结构模型,对不同切割量情况下的风机运行状态进行了分析.分析结果表明,当风机的安装角一致时,叶片切割量越大,风机运行时的叶顶流动损失越大;风机全压越小,整机的熵产越大.该研究结论可为优化风机结构,提高运行效率和稳定性奠定了基础.     

叶片数对轴流风机气动性能影响的数值研究

叶片数量是影响风机气动性能与经济性的重要因素。本文针对空调器室外机用轴流风机的性能要求,设计了二叶片、三叶片和四叶片轴流风机。采用数值计算方法,研究了叶片数量对轴流风机气动性能的影响。研究结果表明：叶片数量越少,湍流度越大,风机进出口气流扰动加剧,气动涡流噪声也随之增大;二叶片风机由于其叶片数最少,其出口风量相比四叶片风机减少了23.5%,三叶片风机相比四叶片风机其出口风量减少了4.7%。随着叶片数量的减少,尽管风机做功能力有所下降,但叶片用材减少,风机的加工制造成本也相应降低。     

叶片顶切对大型轴流风机性能的影响

对等环量设计的动叶可调大型轴流风机的叶片进行顶切,通过整机三维流场分析,得到了不同轮毂比和不同动叶安装角度的风机性能曲线.通过采用两种流量系数表示方法,对切割后的风机性能进行了对比分析,发现当轮毂比从0.56变化为0.6和0.65时,即切割量小于叶片长度30％时,风机的无因次性能曲线基本没有变化;当轮毂比切割为0.7时,风机性能明显恶化,通过叶片切割来改变风机流量的方法不再适用.     

叶片后缘加厚对轴流风机性能的影响

为解决NACA65系列翼型叶片后缘轮廓线内切圆半径收敛至0引起的铸造工艺问题,采用三次多项式函数生成叶片后缘厚度函数,精确调整叶片后缘末端厚度.基于Ansys软件对不同叶片后缘厚度的风机进行流体仿真,并分析其气动性能与静力结构特性.结果表明叶片后缘增厚使得叶片附面层分离损失增加,尾迹与叶栅主流区的掺混损失增大.叶片载荷...     

提高动叶可调轴流风机液压缸运行可靠性的措施

根据现场实际遇到的问题及故障处理经验,结合理论知识,对动叶可调轴流风机液压缸提高运行可靠性进行系统分析,提出了解决思路并制订了相应设备维护管理对策及预控措施,以保证风机更安全的运行。     

轴流风机叶片断裂的原因分析及系统对风机性能影响的探讨

对某厂房轴流风机叶片断裂的原因进行了分析,探讨了系统对该风机的性能影响,从而制定了切实可行的措施,使该风机安全运行。     

凹坑叶片对前置机架轴流风机的性能影响研究

受高尔夫球表面凹坑减阻设计启发,本文研究了在风机叶片表面制造小凹坑来提高风机的气动性能。本研究通过数值计算和实验测试对比了原型叶片和凹坑叶片对8038前置电机架轴流风机的气动性能的影响。数值结果表明：前置电机架使得叶轮流道速度分布不均匀,气流在电机架后形成速度亏损并形成大尺度旋涡。风机出口处的压力脉动主频为风机的叶频。凹坑叶片明显改善了流道内速度梯度分布,减小了前置电机架绕流旋涡的尺度以及风机出口处压力脉动幅值。实验测试凹坑叶片风机最大流量提高了3.2%,最大压力提高了1.4%,在失速点最大压力提高了8.3%,噪声降低了0.5dB(A),性能提升效果明显,该研究为轴流风机的优化设计提供了参考。     

间隔式切割叶片对离心泵性能的影响

通过对离心泵性能试验及流场数值计算研究,发现间隔式切割叶片及整修切割的前缘,可提高离心泵的效率,拓宽高效率区,增大流量,改善汽蚀性能。     

长短复合导叶对两级动叶可调轴流风机 性能的影响

为研究长短复合导叶对动叶可调轴流风机性能的影响,以某大型两级动叶可调轴流风机为对象,构建了第二级导叶后部和前部长分别依次缩短10%等10种长短复合导叶方案,采用FLUENT软件对不同方案下的轴流风机进行了三维定常数值模拟,分析了复合导叶对风机性能、内流特征和静力结构的影响。研究表明:长短复合导叶对轴流风机的性能有显著影响,在中小流量侧导叶后部缩短10%和20%方案气动性能得到提升,在大流量侧则与之相反;其他缩短方案其性能均低于原风机,导叶后部缩短风机性能优于导叶前部缩短情形;在设计工况下,导叶后部缩短10%时第二级动叶表面压力发生变化、做功能力增强,整机熵产率有所增加,第二级动叶应力和总变形有所增大,振动减弱,但满足使用要求。     

前缘锯齿形叶片对对旋轴流风机气动性能的影响

针对FBD No.8.0型矿用对旋轴流局部通风机,在叶片前缘部分由叶顶到叶根1/3段内开设锯齿结构。利用ANSYS数值分析软件,对比叶片开设锯齿形结构前后的性能曲线和内流特性,探究了前缘锯齿形叶片在不同锯齿结构参数下的影响。结果表明:在设计工况点下,前缘锯齿形叶片能有效提高叶轮的做功能力和碾压破坏叶片附近的涡,进而提高风机整体性能;一级叶轮前缘开设锯齿形结构对风机气动性能的改善要优于二级叶轮;相对齿高为0.56的一、二级叶轮均使用前缘锯齿形结构叶轮改善风机气动特性效果最佳,其全压与效率分别提高了4.52%和2.53%。     

不同叶片厚度对轴流风机流动特性影响的数值模拟

为了获得不同叶片厚度对轴流风机流动特性的影响,对叶片相对厚度为6%、9%、12%以及15%的4种风机进行了数值模拟。结果表明:薄叶片风机在设计流量点附近有更好的气动性能,但流量变化对风机性能的影响明显大于厚叶片风机,厚叶片的风机有更大的稳定工作区间。叶片厚度的增加,改善了叶片前缘附近的流动情况,但使叶片尾缘附近的做功能力减弱,流动分离更加严重;减小了叶顶泄漏流对主流的影响和叶顶二次流动强度,但叶片中尾部二次流强度增加,使流动失稳,增加了能量损失,使得风机气动性能降低。     

机匣处理对轴流风机性能影响的数值研究

为研究机匣处理对通风机气动性能的影响,以OB-84型动叶可调轴流风机为对象,基于Fluent对不同机匣处理方案下的风机性能进行了三维定常数值模拟。研究表明:不同机匣处理方案对风机性能均有明显影响,设计工况及大流量下全压和效率均有所提升,小流量下则与之相反;机匣处理改变了吸力面与压力面的静压分布,叶顶泄漏流减轻,叶片中上部通流能力增强,做功能力增加;对比各种开槽结构,圆形槽结构提升风机性能最为明显。     

冷却用弯掠轴流风机的变型设计与数值分析

采用Navier-Stokes方程和标准κ-ε湍流模型,对已有的某弯掠轴流风机进行数值模拟,并与实验结果进行对比,验证了数值方法的准确性。为满足给定的性能要求,以该风机弯掠叶片为基础,利用变型设计方法得到四种结构的叶轮并对其进行数值模拟和性能预测。比较分析Z=5时3种结构叶轮出口轴面全压分布云图及叶顶径向回转流面上流线分布图:叶顶前缘高压随叶片安装角的增加而增大;回转流面上流线分布均匀,叶顶吸力面前缘存在小的涡流区域,且随叶片安装角增加而增大。     

基于CFX的长短叶片双切割排污泵数值模拟研究

为解决污水处理用排污泵叶轮易缠绕、易堵塞、效率低等问题,设计一款叶片前伸式叶轮,可同时具备防缠绕堵塞和良好的水力性能.利用CFD软件(ANSYS CFX 17.0)对有无短叶片的双切割泵进行定常数值模拟计算,对小流量、设计流量和大流量3种工况下的数值模拟计算获得的叶轮中间截面相对速度和静压分布云图进行分析研究,揭示其内...     

变频调速技术对静叶可调轴流风机结构设计的影响

针对静叶可调轴流风机采用变频调速的运行特点,从引风机结构方面进行分析,介绍风机加装变频调速装置后对风机结构的影响及解决方法。     

火电厂双级动叶可调轴流风机失速分析

根据国家节能减排要求,燃煤发电机组需进行超低排放改造,改造后烟道阻力增加。机组长期运行后,烟道阻力持续上升,将面临引风机失速问题。现通过对引风机失速实例进行分析,找出了导致风机失速的原因并采取了相应的处理措施,处理后引风机运行稳定,机组运行恢复正常。     

直升机用轴流风机变工况性能研究

针对某直升机滑油冷却用前置导叶型轴流风机,提出了一种变工况性能的理论计算方法,同时对损失计算模型进行了修正,在确定风机入口冲击损失系数时采用了理论分析结合数值计算和试验结果的方法.3种结果的比较显示风机的变工况性能理论计算方法的可靠性较高.结果表明,边界层厚度在小流量范围内较大,且都是从叶顶到叶根逐渐减小;直升机飞行高度增加会导致边界层分离、射流-尾迹区域宽度扩大等影响风机效率的不良因素,必须对风机进行变工况性能的优化设计.本文为直升机滑油冷却系统的高空工作性能预测提供了一种可行的方法.     

空调用轴流风机内流分析及性能优化

以空调用轴流风扇系统为模型,利用三维雷诺时均Navier-Stokes方程和标准k-ε两方程湍流模型对其内部流场进行模拟计算,并在原使用风轮的基础上进行优化改进。性能试验和数值模拟结果表明,用CAD/CFD技术新设计的风轮达到了设计要求,提高了风量,降低了噪声。