高壓風(fēng)機(jī)廠家探究葉片出口直徑對高壓離心風(fēng)機(jī)性能的影響
葉片出口直徑是影響高壓離心風(fēng)機(jī)性能的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。原型機(jī)的葉片后緣與葉輪出口圓周之間留有一段約10mm的空隙，將原型葉輪的葉片沿其尾部切線延長至與葉輪出口圓周相交處，通過加長葉片的方法間接增大葉片出口直徑，獲得改進(jìn)葉輪。葉片加長前、后的三維結(jié)構(gòu)如圖7所示。這種改進(jìn)方案能夠在保持原型機(jī)各結(jié)構(gòu)參數(shù)不變的前提下，通過焊接工藝增加原型葉輪的葉片出口直徑，是一種簡單、經(jīng)濟(jì)、切實(shí)可行的改進(jìn)方案。
對葉片出口直徑增大后的改進(jìn)風(fēng)機(jī)進(jìn)行整機(jī)數(shù)值計(jì)算，高壓風(fēng)機(jī)進(jìn)口流速及流量控制與1.4節(jié)相同。將所得計(jì)算結(jié)果與原型機(jī)進(jìn)行比較，以研究葉片出口直徑對原型機(jī)氣動(dòng)性能的影響。
高壓離心風(fēng)機(jī)在進(jìn)口流速為15m/s（進(jìn)口流量2857m3/h）工況時(shí)改進(jìn)葉輪的全壓分布如圖8所示，2種葉輪的葉片前緣吸力面一側(cè)都存在低壓區(qū)，但增大葉片出口直徑后的葉輪低壓區(qū)的面積相對小一些。改進(jìn)葉輪的整體全壓遠(yuǎn)高于原型葉輪，尤其在葉輪前后蓋板與葉片后緣相交區(qū)域的氣體全壓較原型葉輪有很大的提升，這主要是由于葉片出口直徑的增大導(dǎo)致葉片出口圓周速度增加，使得葉輪做功能力增大。原型葉輪的葉片后緣與葉輪出口圓周之間存在的空隙使得相鄰葉片間流道的氣體在此處互相干擾，造成流動(dòng)損失，流量越大，氣體相互作用越強(qiáng)，流動(dòng)損失越多。改進(jìn)葉輪優(yōu)化了這一結(jié)構(gòu)缺陷，使得各個(gè)葉片間流道內(nèi)的氣體能夠互不影響地直接進(jìn)入蝸殼流道。此外，增大葉片出口直徑的同時(shí)也改變了葉片后緣的幾何形狀，將其由半圓形改為斜線形，使其更有利于氣體的流動(dòng)，改善了葉輪出口附近氣體流動(dòng)狀況，葉輪的有效做功面積增大，利于風(fēng)機(jī)全壓和效率的提升。
圖9中不同葉片出口直徑的風(fēng)機(jī)性能曲線。從圖中可以看出，與原型機(jī)相比，葉片出口直徑增大后的風(fēng)機(jī)全壓在全流量工況都獲得了明顯提升，且其全壓性能曲線在中小流量工況時(shí)相對平滑一些，這意味著因高壓離心風(fēng)機(jī)進(jìn)口流量增大而引起的全壓降低的幅度有所減小，更利于離心風(fēng)機(jī)在中小流量工況下的應(yīng)用。此外，與全壓性能曲線相比，可以發(fā)現(xiàn)，其他條件相同的前提下，增大葉片出口直徑對風(fēng)機(jī)全壓的提升效果要優(yōu)于增加葉片數(shù)對風(fēng)機(jī)全壓的提升效果，這說明相較于增加葉片數(shù)，增大葉片出口直徑更有利于葉輪做功能力的提升。
從流量-效率曲線還可以看出，相對于原型機(jī)，高壓離心風(fēng)機(jī)的高效率工況范圍由2200～2900m3/h擴(kuò)大為2200～3000m3/h，即高壓風(fēng)機(jī)能以較高效率運(yùn)行的工況范圍變大。在中小流量工況，葉片出口直徑增大后的風(fēng)機(jī)全壓效率與原型機(jī)基本一致，隨著流量的增加，改進(jìn)高壓風(fēng)機(jī)的全壓效率明顯高于原型機(jī)，高達(dá)3%。
上述內(nèi)容便是高壓風(fēng)機(jī)廠家為大家講解的葉片出口直徑對高壓離心風(fēng)機(jī)性能的影響，可以看出，這其中的影響是很大的，所以大家在選購高壓風(fēng)機(jī)時(shí)，對于葉片出口直徑要著重把握一下。
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