本文以某前弯前掠叶片轴流风机为基本试验模型,通过改变叶片安装角、吹风方式及叶顶间隙,开展了一系列的外部性能试验。通过对比分析,研究了上述因素对风机性能的影响,旨在为弯掠轴流风机的进一步优化匹配提供依据。
1 试验模型
试验研究所用的弯掠风机模型为单级叶轮级结构,外径为690mm,轮毂比为0.275,叶片型式为前弯前掠机翼型叶片,安装角可调。采用三相电机,额定转速为1 450r/min,额定功率为2.2kw。原有模型为前吹式结构,即电机在叶轮的进气侧。
三种安装角下全压特性曲线在小流量区域内呈现马鞍形,在大流量区域内则出现陡降。这是因为风机在不同流量下,流体进入叶型冲角发生改变,引起叶型升力系数变化。当流量大于设计值时,叶顶出口处产生回流,流体向轮毂偏转,损失增加,全压降低,效率下降;当流量减小时,冲角增大,升力系数增大,全压稍有升高;当流量再减小时,在叶片背部产生叶面层分离,形成脱流,阻力增加,全压下降;
由图5可知,前吹风机改为后吹后,风机全压性能明显下降。叶顶间隙相同,q=16 000m3/h时,风机吹风方式由前吹改为后吹后,全压下降了50pa左右。由图6可知,吹风方式由前吹改为后吹后,全压效率也大幅下降,叶顶间隙同为5mm时,风机由75%下降到65%。这是因为采用前吹时,电机处于叶轮的进气侧,进气侧风速较出气侧小,气体冲击电机的能量损失也较小,气流经过电机时产生扰流,但对叶轮对气体做功的影响并不大;
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