叶顶间隙对风机性能也有很大影响。由图5和图6可知,同为前吹,叶顶间隙由10mm减小为5mm后,风机全压明显增大,风机效率提升了2%;同为后吹,叶顶间隙由10mm减小为5mm后,风机全压提升同样明显,风机效率提升了3%。已有研究[6-8]表明,由于叶顶间隙的存在,压力面与吸力面存在压差,产生叶顶泄漏流,泄漏流与主流相互混合,影响风机内部流场以及气动性能。
由图5可知,前吹风机改为后吹后,风机全压性能明显下降。叶顶间隙相同,Q=16 000m3/h时,风机吹风方式由前吹改为后吹后,全压下降了50Pa左右。由图6可知,吹风方式由前吹改为后吹后,全压效率也大幅下降,叶顶间隙同为5mm时,风机由75%下降到65%。这是因为采用前吹时,电机处于叶轮的进气侧,进气侧风速较出气侧小,高速公路隧道通风机厂商定制,气体冲击电机的能量损失也较小,气流经过电机时产生扰流,但对叶轮对气体做功的影响并不大;
当叶顶间隙较大时,泄漏流与主流发生相互作用形成泄漏涡,泄漏涡会堵塞主流;当叶顶间隙较小时,气流由压力面流向吸力面,产生泄漏射流,但不一定会形成泄漏涡,且叶顶间隙减小时,泄漏流与主流的卷吸作用减弱,泄漏涡的强度和影响区域也随之减小。
显然,减小叶顶间隙有利于降低流动损失,提高风机效率,但也对制造商的加工制造水平提出了更高的要求,实际生产中需要根据生产厂家的工艺水平和所用材料合理确定间隙。
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