烘干专用风机的物理模型
某600 MW 机组配套的两级动叶可调轴流一次风机，流体计算域包括从集流器到扩压器的内部通道，固体计算部分为叶轮叶片部分。原风机每级导叶数目为23 片，改造方案围绕导叶数目进行。风机动叶片和导叶片数目通常是互质的，可以减少上游气流对下游的冲击，减少气流脉动及噪声。改造方案成组减少或者增加导叶片，其中导叶数目减少为方案一至方案三，导叶数目增加为方案四至方案六。基于轴流风机轴向可以分区的结构特点，烘干专用风机采用分区法将流体计算区域划分为集流器区、级动叶区、级导叶区、第二级动叶区、第二级导叶区和扩压器等6 个部分，因为动叶区内流动较复杂，故采用尺寸函数对动叶区进行加密，而其他区域采用较为稀疏的网格。在模拟中进行了网格无关性验证，烘干专用风机分别采用260 万、380 万、560 万和820 万等网格数对风机气动性能进行计算，在保证较好的计算精度和计算成本的前提下，确定网格数为560 万，在此网格数下时间成本和模拟精度好。烘干专用风机气流扰动方面根据流体动力学研究，在封闭蜗壳的气流压力、风量的变化会改变风机的工作状态致使风机发生振动。运动方程为三维定常雷诺时均N-S 方程，采用可有效解决旋转运动和二次流的Ｒealizable k － ε 湍流模型，烘干专用风机的动叶区采用多重参考系模型。在数值模拟中，以集流器入口和扩压器的出口作为整个计算域进出口，边界条件为进口速度和自由流出。进出口流量残差小于10 － 5，各方向的速度及k、ε 等参数的残差小于10 － 4，认为当前计算达到收敛要求。
对于轴流风机来说，风机的失速问题一直是困扰电厂风机行业的问题之一，尤其是在环保改造过程中，随着烟气系统阻力的增大，使得风机的失速问题更加突出。动调轴流压缩机或风机的失速问题一直是学者们普遍关注的问题。早在1986年，我国对烘干专用风机叶尖间隙对失速颤振的影响进行了实验研究。本文研究了不同间隙压气机的失速颤振问题。指出压缩机的叶尖间隙是有利的。在这种间隙条件下，可以使分离区和间隙涡较小化，有利的间隙弦长比一般为1%~1.5%。2014年，对烘干专用风机叶尖间隙对失速裕度的影响进行了数值模拟研究。结果表明，当设计间隙减小到设计间隙的1/2时，轴流压缩机的增压损失和绝热效率较小，而压缩机的失速裕度增加了4%。因此，本文指出适当改变叶顶间隙可以有效地拓宽压缩机的稳定运行方式。山东冠熙风机所采用的烘干专用风机弯头加折板式消声器的组合消声结构，针对该项目中大风量轴流风机的噪声消声量能够达到27dB(A)，并且对低频噪声具有较好的消声效果。围。针对进口流量畸变对轴流式压缩机失速的影响，蒋华兵等人的研究结果表明。[烘干专用风机进口流量畸变会大大降低压缩机的稳定裕度，同时也会大大降低失速强度，改变旋转失速的形式，但不会影响失速频率。在电厂风机研究方面，详细论述了铁城2000年轴流风机的失速机理、失速探头的工作原理和失速试验方法，提出了防止失速的可行方案。
在风机叶片断裂的正常运行过程中，轴流风机普遍受到离心力和动应力的影响。前者由于叶轮转动而产生离心现象，后者则导致叶片弯曲现象。通常情况下，轴流风机在运行过程中长期处于失速状态是造成风机叶片断裂的主要原因。由于轴流风机运行中存在旋转失速问题，此时转轮属于失速区，会导致烘干专用风机叶片的背压和前压发生不同程度的变化，导致叶片原始受力情况发生变化。如果风机叶片断裂，将严重影响整个轴流风机在运行过程中的质量。轴承温度高也是电厂轴流风机运行中的一个常见障碍。双级叶轮布置在轴承箱两端，引风机转子和电动机转子之间由一根空心长轴连接，在电动机转子及引风机转子侧分别由一个膜片式联轴器与空心长轴连接。导致轴流风机轴承温度升高的主要原因有三个。个原因是润滑不良。
当轴流风机运行中使用的润滑油量小于规定值时，会导致轴承箱和原有内部润滑油之间的润滑油交换不足。烘干专用风机在运行过程中会出现异常升温现象。第二个原因是冷却风扇的影响。造成这个问题的主要原因是引风机的烟温通常比较高。如果使用后不及时处理，轴承温度会异常升高。因此，使用后必须注意冷却整个机器，避免因冷却器内容物少而导致冷却不足的问题。第三个原因是轴承箱的影响。本文设置了四个监测点，即监测点1：机器进口面为45度，相距1米。轴承箱在使用前通常需要根据社会要求进行组装。轴承箱内缸与轴承外套之间的间隙要求很高。由于二者之间的间隙过小，引风机轴承热膨胀后，容易对烘干专用风机轴承的径向和轴向膨胀位移产生一定的影响，导致摩擦力增大，轴承温度异常升高。