轴流风机扇叶 冠熙多年专注风机设备 轴流风机

由于轴流风机动叶片是扭曲叶片，网格单元选用带含有10 个中间节点的四面体实体单元Solid187。分别采用20 万、30万、55 万和60 万网格计算后，选择设定单元大小15 mm，生成网格单元数量为30万、节点数量45万，在计算时间和计算精度上Zui为合适。对叶片叶根部位施加固定约束，叶片整体施加离心力惯性载荷，超静音轴流风机，对轴流风机叶片表面施加气动压力载荷，其中气动压力载荷是流体计算得到的压力数据，采用流固弱耦合的方式加载到叶片表面，在模拟轴流风机运行范围内，模拟所得全压、效率与试验样本值的平均偏差分别为4.2%、1. 8%，特别是在设计流量下为3. 4%和2.2%，由此可确保数值模拟的真实可靠性，模拟结果可反映该风机的实际运行状况，并且可以用于固体域的流固耦合模拟计算。

轴流风机的导叶数目改变后整体上不影响风机性能的变化趋势，全压随流量增大而减小，轴流风机扇叶，效率呈现先增后减的变化。qv表示风机体积流量，导叶数目减少时，在qv ＜ 90 m3 /s时全压均得到提高，在高于此流量时仅方案二全压低于原风机，其中在导叶数目减少后，流量越小提升作用越明显，方案三在qv = 80 m3/s时，全压提升效果Zui明显，提升数值为141 Pa。轴流风机导叶数目增加时，在qv ＜ 85 m3 /s时，方案四至六全压得到有效提升，而qv ＞ 85 m3 /s 时，仅有方案四全压得到提升。

轴流风机以其高效和易调节等优点已成为燃煤发电机组的送、引和一次风机的优选。叶片是轴流风机的核心部件，决定风机的性能;而导叶是轴流风机中重要的流通部件，其气动设计直接影响上下游流通部件的特性。研究表明，轴流风机的叶轮机械内的流固耦合现象与流体机械各种故障的产生有直接关系。借助流固耦合的方法对导叶数目变化后风机叶片的静力结构及振动进行研究具有重要的现实意义和工程价值。导叶结构、数目和安装角度对提高流体机械的性能、降低轴流风机噪声和减轻振动具有明显影响。利用试验对轴流泵有无导叶时的外特性进行测试，表明在较优工况下导叶可回收的旋转动能约占叶轮出口总能量的15.7%，验证了导叶对提高能量利用率的作用。

模拟轴流风机导叶数

目不泵内的压力脉动特征，指出导叶数变动对导叶区流域及其下游流域的压力脉动具有一定影响，而对上游叶轮流域的流动影响则较小。利用数值模拟方法对导叶与叶轮匹配进行研究，表明导叶数目增加后模型压力提高329Pa，轴功率降低1.2 kW，效率提高6%。模拟了轴流风机后导叶改变对风机性能的影响，表明导叶数目减少4 片后全压提升5. 4 Pa，效率提高0.8%。

本文根据已经完成的一种基于欧拉方程外加源项的模型来计算预测大小动叶可调轴流风机的气动性能，轴流风机，主要采用损失和落后角模型用来考虑叶片排和摩擦对气流的影响，并用堵塞因子修正环壁附面层堵塞影响。根据在风机安装角未发生改变时的实验性能，优化模型中的损失系数和落后角系数使得计算结果和实验计算相近。改变动叶可调风机的安装角后，本模型预测得到的该风机在安装角变化(+ 10°，+ 5°，－ 5°，－ 10°)的性能曲线与实验结果误差小于2%。结果表明轴流风机模型使用经过优化后的损失和落后角模型能快速准确地预测出该动叶可调轴流风机在全工况下的气动性能。

在实际的轴流风机叶轮机械中，气体的流动是一种十分复杂的、非定常的、全三维的流动。为了提高程序的计算速度，需要做出如下假设:气体为完全气体; 流场为轴对称; 不考虑径向变化，流场沿叶片中弧线。

在轴流风机的数值计算中，轴流风机叶轮，本文采用Stratford的模型对环壁边界层进行模拟。环壁边界层会沿壁面产生位移厚度，该模型假设位移厚度是沿着叶片排连续分布的，端壁边界层和叶尖间隙漏流发生的总压损失也包含在三维总压修正系数3D中，该模型能够计算得出比较合理的堵塞因子。

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