






根据以往对耐高温轴流风机亚音速定子叶片的研究,前缘弯曲用于匹配迎角[20],根部弯曲高度为20%,端部弯曲角度为20,顶部弯曲高度为30%,端部弯曲角度为40,如图18左侧所示。弯曲高度和弯曲角度的选择是基于流入流的流动角度条件:如图5中蓝色箭头所示,定子叶片的流入角度受上游动叶片的影响,小型耐高温轴流风机,靠近端壁有两个不符合主流分布趋势的区域,而弯曲高度末端弯板的T应覆盖与流动角度匹配的区域;末端弯板角度的选择基于区域和主流流动角度之间的差异。
根据前面的研究,耐高温轴流风机前缘弯曲的定子叶片可以有效地消除流入攻角,但叶片的局部端部弯曲会导致叶片局部反向弯曲的形状效应。在保证端部攻角减小的同时,定子叶片端部的阻塞量增大,损失增大。在端部弯曲建模的基础上,适当叠加叶片正弯曲建模,可以减小端部攻角,保证定子叶片和级间的有效流动。通过实验设计的方法,得到了合适的前弯参数:耐高温轴流风机弯曲高度60%,轮毂弯曲角度40,翼缘弯曲角度20,基本符合以往研究得出的弯曲叶片设计参数选择规则。不同叶栅的吸力面径向压力梯度和出口段边界层边界的径向压力梯度可以很好地进行比较。在带端弯和正弯叶片的三维复合叶片表面,存在两个明显的径向压力梯度增大区域,形成从端弯到流道中径的径向力,引导耐高温轴流风机叶片表面边界层的径向重排。从出口段附面层的边界形状可以看出,可逆转耐高温轴流风机,复合三维叶片试图使叶片的径向附面层均匀化,消除了叶片角部区域的低能流体积聚,对提高叶片边缘起到了明显的作用。
不同耐高温轴流风机静叶设计点90%叶片高度剖面上的压力分布。从图中不难看出,原型直叶片的进口具有明显的正攻角,端弯叶片的载荷由于分离流动而减小。由于受叶片端部弯曲的影响,三维叶片的攻角几乎为零,并且由于端部流动的改善,载荷甚至略高于原型直叶片。研究了不同静叶对单级风扇级性能的影响。耐高温轴流风机带有三个不同定子叶片的单级风扇级的效率特性。从耐高温轴流风机中不难看出,端部弯曲定子可以有效地提高裕度,但由于定子损耗的增加,级效率降低了1.39%。前缘弯曲引起的叶片反向弯曲效应被叶片正向弯曲叠加所抵消。舞台效率略有提高,高点提高0.26%。失速边界越近,风扇级效率越明显。同时,耐高温轴流风机转子出口顶部的静压力随着定子叶片顶部的功能力的增加而降低(如图21所示,转子叶片出口直径上的静压力)。在方向分布上,将定子出口处的背压设置为接近失速的原型级工况,背压为114451pa,风机的失速裕度进一步从27.1%扩大到48.8%,推迟了叶尖泄漏引起的失速。
耐高温轴流风机在0.05<r<0.4的范围内,a的变化很小。当0.4<r<0.85时,_a逐渐增大,在85%叶高时达到较大值,耐高温轴流风机,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0<r<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0.5<r<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。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,不锈钢耐高温轴流风机,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。
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