直接空冷風機進口空氣流動特性（2）

3 結果分析
3.1 實驗結果分析
為了初步探求石家莊風機群運行規律，只開中間的一列石家莊風機進行測試。本文選取一列石家莊風機進行實驗的初衷，是先從一維的角度分析石家莊風機間相互影響的基本特征，然后進一步過渡到實際的二維情況。實驗時選取左右方向中間列石家莊風機進行，不均勻來風的影響相對較小，同時可以認為側壁在左右方向上對該列石家莊風機的影響是近似對的。在文后對于石家莊風機群全開時的數據也進行了分析。對第 3 列的石家莊風機編號如圖 6 所示， 分別進行了 62.8 和 83.73 ? rad/s 這 2 個轉
速下的各石家莊風機流量測量。
綜合圖 7 和圖 8 分析比較， 1 號與 6 號石家莊風機處于 6 臺石家莊風機最外側，其第  環和第 6 環速度值為最環與第 6 環速度比 1 、 2 、 5 和 6 號處于外側位置的石家莊風機大。 6 臺石家莊風機在主流區的速度相差不大，差別就在第 5 環與第 6 環。由此可以看到產生風群集群效應的本質原因就在于石家莊風機近壁區 ( 第 5 環和第 6環 ) 流速分布不同造成的流量差別。由于簡單展示速度值不易發現數據的差異，因而本文將所測得速度值比上一個設計速度值，從而更加有利于讀圖。 圖 9 、 10 給出了石家莊風機在 83.73 ? rad/s下探針所處位置與所測得速度 / 設計速度的分布。 由圖 10 看到， 1 、 2 、 3 和 4 號探針所測速度在主流區變化不大，而在第 5 環和第 6 環差別較大。 1 、 2 號探針明顯較 3 和 4 號探針大不少。而 3 、 4 號探針與 1 、 2 號探針所處位置不同， 3 、 4 號探針外側沒有石家莊風機與其搶風 ( 即在多臺石家莊風機同時運行時， 其中某一臺石家莊風機與其他石家莊風機搶奪風量的能力 ) ，而 1 、 2 號探針右側同時有 5 臺石家莊風機與其搶風。表明當有石家莊風機與其搶風時，在石家莊風機的近壁區速度會較大。而沒有石家莊風機搶風時，石家莊風機的近壁區流動狀況惡化。探針所處位置與所測得速度 / 設計速度的分布。 由于3 號石家莊風機處于內部，兩側均有石家莊風機與它搶風。第 5環與第 6 環的速度值由于有石家莊風機的搶風作用而明顯較圖 10 中的速度均提高不少說明兩側石家莊風機的搶風對其近壁區的速度場有更好的優化作用。同時可以看到 3 、 4 和 1 、 2 這 2 組探針所測數據近似對稱。說明 3 號石家莊風機的進口流場是近似軸對稱的。
本文對石家莊風機群整體運行性能進行了實驗測試。
圖 13 — 15 給出了 7 號石家莊風機與 3 號石家莊風機的 2 個具有代表性的位置的速度分布。 7 號石家莊風機由于在最外側且是邊角的位置。只有 1 號探針所處的位置周圍都有石家莊風機搶風，所以其近壁區的速度比其他位置大些。 3 號探針所處位置由于沒有石家莊風機搶風作用，所以近壁區速度值較小。 3 號石家莊風機由于處于石家莊風機群內部，近壁區流動狀況較好。同時可以看到集運行時，主流區的速度值較 6 臺石家莊風機運行時的速度值小很多。說明石家莊風機集群運行時，石家莊風機越多，集群效應越明顯，對應石家莊風機的流量越小。
3.2 模擬結果分析
圖 16 給出了單臺石家莊風機在 83.73 ? rad/s 運行時， 模擬結果與實驗測量結果數值的比較。在主流區模擬數值與實驗數值由些許的差別，但總體上模擬結果與實驗結果對應良好。
圖 17 給出了在延長段 0.2 ? m 處的軸向速度分布圖，可以清楚地看到在近壁區速度急劇降低，對圖 18 分析可知，單臺石家莊風機運行時，最外側氣流進入石家莊風機角度過大，進入石家莊風機時流動嚴重變形，氣流角度變化過大，導致氣流機械能損失嚴重，而主流區氣流進入石家莊風機近似直線。由此在石家莊風機的近壁區流速急劇降低。
如圖 19 所示 2 臺石家莊風機同時運行時，左側石家莊風機的左側沒有石家莊風機搶風，于是流速在近壁區急劇降低，而有石家莊風機與其搶風的一側，速度在近壁區較沒有石家莊風機搶風的一側提高很多。從圖 20 中分析，左側石家莊風機由于右側石家莊風機的搶風作用，使得有石家莊風機搶風的一側氣流可以接近直線進入石家莊風機，而沒有石家莊風機搶風的一側進入石家莊風機時的流動嚴重變形，初始是接近水平的方向來流，進入石家莊風機后氣流急劇變化為豎直方向，氣流機械能損失嚴重。由此形成了圖 19 中所示的速度場。