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        軸流風機葉柵的旋轉脫流

        以下新聞由嶺南自動化整理      軸流風機葉柵的旋轉脫流

          軸流風機葉輪均采用了翼型葉片,氣體與翼型之間的相對運動就是翼型繞流。在翼型繞流特性分析中,定義相對運動方向與翼弦線(即翼型前后緣曲率中心之連線)的夾角為沖角(或攻角),沖角大小是影響機翼型繞流特性的最重要的因素。當沖角為零時,葉片產生較大的升力和較小的摩擦阻力。當沖角增大時,葉片背水面尾部流動產生分離,外力有所増加而阻力(主要是形體阻力)的增加更大,葉片升阻比減小。當沖角增大到某一臨界值后,流動分離點前移,分離區擴大,致使升力明顯下降而阻力急劇增大。這種繞流現象稱為脫流(或失速)。對于依靠外力工作的軸流風機,脫流是產生非穩定工況的一個重要原因。


        軸流風機葉輪是由繞輪穀的若干個翼型組成的葉柵,為展開后的平面葉柵,葉片之間為氣流通道。氣流在通過旋轉葉柵時也會產生脫流現象,但這種脫流總是在某一個葉片首先發生,并在該葉片背水面流道,流道的后部因渦流發生流動阻塞。流道因阻塞減小的流量將向相鄰的流道分流,并與原有的流動匯合使相鄰流道的流量增大。由于匯流改變了相鄰流道的流動狀況,也改變了響鈴流道的進口流動方向。流道向流道的分流方向與葉輪的旋轉方向相同,將使葉片沖角減小而抑止了脫流的發生;與此相反流道2向流道3的分流方向與葉輪旋轉方向相反,將使葉片沖角增大而誘發了脫流的產生。這樣,流道1就保持了正常的流動狀況,而流道3因脫流而是非正常的流動狀況。與前面的分析完全相同,當流道3因脫流而發生流動阻塞時,也將影響到2、4流道的流動,抑止了2流道的脫流卻誘發了4流道的脫流。因為葉輪是旋轉的,所以此過程是順序反復進行的。因此在旋轉葉輪中,葉片脫流將沿著葉輪旋轉的反方向,周期性而持續地依次傳遞;這種脫流現象稱為旋轉脫流。

          旋轉脫流逆葉輪旋轉方向的角速度小于葉輪旋轉角速度(約為轉速的30%-80%),朕流對葉片仍有很高的作用頻率。同時,脫流前后作用于葉片的壓力大小也有一定的變化幅度。因此,旋轉脫流除了影響風機正常工作,使其性能下降之外;還由于葉片受到一種高頻率,有一定變幅的交變力作用,而使葉片產生疲勞損壞;當這一交變力頻率等于或接近葉片的固有頻率時,葉片將產生共振甚至使葉片斷裂。

         

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