通风换气设备 通风换气设备
改善离心通风机内叶轮流动的方法
负压风机叶轮是离心风机的心脏,离心风机叶轮的内部流动 是一个 非常复杂的 逆压过程 , 叶轮的高速旋转和叶道复杂几何形状都使其内部流动变成了非常复杂的三维湍流流动 。由于压差,叶片通道内一般会存在叶片压力面向吸力面的二次流动,同时由于气流 90 °转弯,导致轮盘压力大于轮盖压力也形成了二次流,这一般会导致叶轮的轮盖和叶片吸力面区域出现低速区甚至分离,形成射流—尾负压风机迹结构。由于射流—尾迹结构的存在,导致离心风机效率下降,噪声增大。为了改善离心叶轮内部的流动状况,提高叶轮效率,一个重要的研究方向就是采用边界层控制方式提高离心叶轮性能,这也是近年的热点研究方向。
2007 年,刘小民等人采用边界层主动控制技术在压缩机进气段选择性布置涡流发生器,从而改变叶轮进口处流场 , 通过数值计算对不同配置参数下离心压缩机性能进行对比分析 。 该文章对涡流发生器应用于离心叶轮内流动控制的效果进行了初步的验证和研究 , 通过数值分析表明这种方法确实可以改善叶轮内部流动 , 达到提高叶轮性能的效果。但是 该主动控制技术结构复杂,而且需要外加控制设备和能量,对要求经济耐用的离心通风机产品不具有竞争力。
采用边界层控制方式提高离心叶轮性能的另外一种方法就是 采用自适应边界层控制技术。 1999 年,黄东涛等人提出了离心通风机叶轮设计中采用长短叶片开缝方法,该方法 采用的串列叶栅技术, 综合了长短叶片和边界层吹气两种技术的优点 ,负压风机利用边界层吹气技术***边界层的增长,提***率,而且试验结果表明,该方法可以有效的提高设计和大流量下的风机效率,但对小流量效果不明显。文献用此思想解决了离心叶轮内部积灰的问题。虽然串列叶栅技术在离心压缩机叶轮内没有获得效率提高的效果,但从文献内容看,估计是由于该文作者主要研究的是串联叶片的相位效应,而没有研究串联叶片的负压风机径向位置的变化影响导致的。
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