整流板長度對風(fēng)機性能的影響
信息來源:發(fā)布時間:2021-03-08閱讀:499
離心通風(fēng)機中,氣流經(jīng)葉輪做功后壓力增高速度增加,雖然經(jīng)過了擴壓器的擴壓,速度進一步降低轉(zhuǎn)化為壓力能,但是通風(fēng)機中的擴壓器基本都很簡單,相對高速的氣體進入蝸殼不但會出現(xiàn)尾流-射流現(xiàn)象,而且由于葉輪出口到蝸殼的突擴會在葉輪出口處產(chǎn)生不同旋轉(zhuǎn)強度的旋渦,這些都極大的影響了風(fēng)機的效率。為了減少這種旋渦的出現(xiàn),常常在蝸殼中安裝整流板,通過減小突擴從而減少大強度的旋渦,其結(jié)構(gòu)如圖 9 所示。
本文研究了三個帶不同長度整流板的風(fēng)機,其中 model 1 風(fēng)機整流板長度是 180mm,model 2 風(fēng)機的整流板長度是 100mm,model 3 風(fēng)機的整流板長度是 70mm。三種模型相同位置網(wǎng)格疏密情況基本一致,蝸舌部分和蝸殼葉輪 interface 部分的網(wǎng)格尺寸相同;三種模型的蝸殼網(wǎng)格數(shù)分別是 714687、718966 和 730124;葉輪和進口集流器部分使用相同的模型,葉輪和進口集流器之間的間隙為 2mm。

圖 10 是整流板長度不同的模型風(fēng)機整機模擬的性能曲線圖,可以看出三種模型的全壓和流量均達到了設(shè)計要求,在設(shè)計工況下 model 2 的全壓分別比 model 1 和 model 3 的全壓高了 2.5%和 1.18%,在大流量時 model 2 的全壓分別比 model 1 和 model 3 的全壓高了 6.3%和 0.85%,在小流量下相差則不是很大;效率的趨勢則基本與全壓趨勢保持一致,小流量下三種模型效率相差不大,在設(shè)計工況下 model 2 的效率分別比 model 1 和 model 3 的效率高了 1.19%和 1.13%,大流量下 model 2 的效率則分別比 model 1 和 model 3 的效率高了 7.1%
和 0.75%。
圖 11 是不同長度整流板的風(fēng)機設(shè)計工況下跨盤蓋中心截面的靜壓分布,可以看出隨著半徑的增大,整流板不同的三個模型靜壓都增加了,且三種模型的靜壓分布狀況相似,不同的是 model 1 出口壓力較低,氣流從葉輪進入蝸殼后靜壓迅速上升,model 2 和 model 3
出口壓力基本相同,氣流從葉輪進入蝸殼后壓力逐漸升高。圖 12 是不同長度整流板的風(fēng)機設(shè)計工況下葉輪中心截面的相對速度分布,可以看出三個模型都在靠近蝸舌處的兩個葉道內(nèi)出現(xiàn)了渦旋,其中 model 2 在上游的那個流道渦旋強度較大,下游流道渦旋強度很小,流
動狀況最好,model 1 雖然在兩個流道內(nèi)都產(chǎn)生渦旋,渦旋強度較大,流動狀況尚可,model3 在兩個流道內(nèi)都產(chǎn)生了比較大的渦旋,基本占據(jù)整個流道,流動狀況最差。這也說明風(fēng)機下游設(shè)備會對上游設(shè)備產(chǎn)生影響。

結(jié)論:比較了不同長度的整流板對風(fēng)機性能的影響,整流板過長會使其距離葉輪前盤的間隙過小,氣流在從葉輪進入蝸殼的時候流動非常不均勻,產(chǎn)生較大的流動損失,影響了風(fēng)機的全壓和效率,整流板太短則會明顯減弱集流器與葉輪之間的氣體泄漏阻擋效果,也會影響
全壓和效率,合理長度的整流板會破壞因為葉輪、蝸殼突擴產(chǎn)生的大尺度漩渦,同時對進口集流器和葉輪之間的氣體泄漏也有一定的阻擋作用,減少了流動損失和泄漏損失,提高了全壓和效率。
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