改變風機各翼安裝角

本小節仍設計直後為800mm的風機,輪轂比選擇0.5778,即輪轂直徑為462mm,動葉為9片,靜葉為8片,風機轉速為1460rpm,設計流量為21000 rn3/h,設計靜壓為590Pa,設計動壓為80Pa,靜壓所乘系數取為1.254。與之前輪轂比為0.525的直徑為800mm的風機性能對比如圖: 從性能對比圖中可以看出,輪轂比為0.5778設計條件下設計的風機,其全壓小于輪穀比為0.525設計條件下的風機,并且其性能曲線向小流量偏移,即輪轂比增大的風機更適合小流量情況下;輪轂比為0.5778設計的風機的全壓效率在小流量情況下與輪轂比為0.525設計的風機相近,但隨著流量增大,其效率逐漸低于輪轂比為.525設計的風機,并且其最高效率點所對應的流量也小于輪轂比為0.525設計的風機,從這也可以看出大輪轂比更適合小流量,這是因為增大的輪轂使風機的通流面積減小。圖3.13是兩者流場模擬圖。
從兩種風機動葉瑞動能圖中可以看出,在相同流量下,輪轂比為0.5778設計條件下設計的風機,其動葉凸面存在較大的瑞動能峰值區域。輪轂增大后,在相同流量下,流體的軸向速度變大,流體對葉片的沖擊會增加,另外輪穀增大,葉片相對過短,輪穀表面區域和吁頂間隙區域的流動損失所占的比例增大,從而使風機的效率和性能惡化。這是輪穀比增大后,風機效率下降的一個重要原因。
以下為所設計風機與其它風機的無因次性能對t匕圖:從無因次性能對比圖中可以看出,在小流量、低效率區,大輪轂比的風機的無因次性能曲線與其它風機性能散點在同一帶內,表明改進的變環量設計方法在不同輪轂比下是可靠的。但是在大流量、高效率區,大輪穀比的無因次性能曲線下降較快,并且在其它風機無因次性能散點圖帶的下方,說明大輪轂比設計的風機其適合小流量工況,在大流量時風機效率降低、性能惡化;改變輪轂比后,風機的效率和壓力仍呈現反相關關系,壓力高時,效率低,壓力低時,效率高。所以,模塊化設計軸流風機時,當原準葉片工作在較大輪轂比的風機中時,風機的性能曲線會向小流量方向偏移,并且模塊化風機的效率會下降。
3.3.3改變安裝角
在改進的變環量設計方法中,各翼型截面的安裝角取與翼型的進口氣流角相等。傳統的風機設計方法中,將葉片中間截面處的冀型截面的安裝角作為葉片安裝角[57】,為了便于描述,本文將葉片建模時所取五個截面中的葉根截面(圖2.3中的截面5)的安裝角定義為葉片安裝角,葉片安裝角是影響軸流風機氣動性能的重要結構參數。在風機模塊化設計中,風機的葉片形狀不能改變,當原準葉片與輪轂匹配時,葉片安裝角的不同,會使模塊化風機的氣動性能不同。本小節研究對于改進的變環量方法設計的軸流風機,改葉片安裝角時,其氣動性能的變化規律。