改變風(fēng)機(jī)葉片數(shù)目

本小節(jié)所設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的直徑為800mm,輪轂比選擇0.525,即輪轂直徑為20mm,動(dòng)葉為9片,靜葉為4片,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1460「pm,設(shè)計(jì)流量為21000 m3/h,設(shè)計(jì)靜壓為590Pa,設(shè)計(jì)動(dòng)壓為80Pa,靜壓所乘系數(shù)取1.2。按照改進(jìn)的變環(huán)量方法進(jìn)行風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì),所設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的各截面進(jìn)口氣流角見下表:葉根截面是半徑為0.22m處的截面,該截面進(jìn)口氣流角為25.47度,為了便描述,我們將其安裝角定義為25度,在該安裝角基礎(chǔ)上,將葉片整體偏轉(zhuǎn)兩度或四度得到其它安裝角的風(fēng)機(jī)模型。在本文中,分別對(duì)安裝角為21度、23度、25度、27度、29度的風(fēng)機(jī)進(jìn)行了建模和數(shù)值模擬。下圖為在不同葉片安裝角下風(fēng)機(jī)的有因次性能曲線對(duì)比圖:
從不同安裝角下風(fēng)機(jī)的“流量-全壓”對(duì)比圖中可以看出,在一定范圍內(nèi),隨著葉片安裝角的增加,風(fēng)機(jī)的性能曲線向大流量方向偏移,而全壓也相應(yīng)升高;從“流量-效率”曲線圖中可以看出,隨著葉片安裝角增加,風(fēng)機(jī)性能曲線不僅向大流量方向偏移,且其效率曲線變寬,在小安裝角下,風(fēng)機(jī)的效率曲線較窄,風(fēng)機(jī)的效率曲線變化較徒,大安裝角下,風(fēng)機(jī)效率曲線較寬,風(fēng)機(jī)的效率曲線變化平緩,另外,在隨著安裝角增大,風(fēng)機(jī)的最高效率點(diǎn)處的效率值略有升高。將不同安裝角的風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)轉(zhuǎn)化為無(wú)量綱性能參數(shù),與之前風(fēng)機(jī)的風(fēng)機(jī)性能進(jìn)行對(duì)比,如下圖: 通過無(wú)因次性能曲線可以看出,不同安裝角的軸流風(fēng)機(jī)的無(wú)因次性能曲線與之前設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)的性能點(diǎn)仍處在相同帶內(nèi),改變?nèi)~片安裝角,風(fēng)機(jī)的無(wú)因次性能曲線會(huì)發(fā)生偏移,安裝角減小時(shí)風(fēng)機(jī)的無(wú)因次性能曲線向左偏移,降低了風(fēng)機(jī)的效率,安裝角增大時(shí)風(fēng)機(jī)的無(wú)因次性能曲線向右偏移,提高風(fēng)機(jī)的效率;不同安裝角下的風(fēng)機(jī)的無(wú)因次性能曲線仍符合壓力和效率的反相關(guān)關(guān)系,在壓力高的工況下,風(fēng)機(jī)的效率較低,在壓力較低的工況下,風(fēng)機(jī)的效率較低。
風(fēng)機(jī)模塊化設(shè)計(jì)時(shí),原準(zhǔn)葉片和特定輪轂結(jié)構(gòu)不能改變,但是可以通過調(diào)節(jié)原準(zhǔn)葉片的安裝角來改變模塊化風(fēng)機(jī)的性能,以滿足不同的市場(chǎng)需求,當(dāng)需要小流量風(fēng)機(jī)時(shí),可以選用小安裝角的模塊化風(fēng)機(jī),當(dāng)需要大流量或高壓力時(shí),可以選用大安裝角的模塊化風(fēng)機(jī)。
3.3.4改變?nèi)~片數(shù)目
葉輪葉片數(shù)目Z是軸流風(fēng)機(jī)的另一重要結(jié)構(gòu)參數(shù),它會(huì)影響風(fēng)機(jī)的葉柵稠度,而對(duì)風(fēng)機(jī)的壓力、效率、工作區(qū)域和性能曲線形狀等有重要影響。根據(jù)葉柵稠度公式r=(泣)/(27rr) [58】[59][6Q】[61】,在風(fēng)機(jī)模塊化設(shè)計(jì)中,風(fēng)機(jī)葉片寬度/^)不變,葉片數(shù)目和風(fēng)機(jī)半徑共同決定了風(fēng)機(jī)的葉柵稠度,當(dāng)模塊化設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)尺寸選定時(shí),輪葉片數(shù)目就成為決定風(fēng)機(jī)葉柵銅度的唯一因素。因此,有必要研究不同葉片數(shù)目對(duì)風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)性能的影響。