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李海伟 先生
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发布时间:2021-11-14 04:40:22
通过在烘干塔风机叶尖压力面附近扩展合适的叶尖平台,可以有效地减小叶尖泄漏和气动损失。由于受叶片端部弯曲的影响,三维叶片的攻角几乎为零,并且由于端部流动的改善,载荷甚至略高于原型直叶片。模拟了三种烘干塔风机不同长度和初始位置的吸力面小翼叶栅的内部流场。结果表明,三段小翼可以改善叶栅顶部的流动状况,并在不同程度上削弱泄漏涡的强度。周志华等[10]计算了某型涡轴发动机高压涡轮一级的三维流场。结果表明,锥形间隙能有效地控制间隙内的泄漏流速,减少间隙内的堵塞,从而提高其整体性能。在套管处理方面,Yang等人[11]发现自循环壳体处理后压缩机的稳定流量范围明显增大,这是由于叶片负荷降低、低能流体吸附能力降低和周向流量畸变能力降低所致。烘干塔风机的不同分区数的非轴对称套管处理。实验表明,合理的非轴对称壳体处理结构可以使压缩机的稳定裕度提高13%,峰值效率提高0.8%。提率的原因是加工槽对压气机叶顶流场产生低频非定常影响信号。烘干塔风机在低速压缩机上测试了不同结构的斜槽壳体处理。实验表明,合理的配置可以提高压缩机效率1%~2%,而不会对失速裕度产生不利影响。
烘干塔风机四种不同结构尺寸的半圆形轴缝。这与参考文献中得到的前、后缘对烘干塔风机总压损失系数的影响是一致的。模拟和试验结果表明,轴向缝处理技术不仅能达到稳定膨胀效果,而且能在设计速度下提率和压力比。套管壁环对简单烘干塔风机性能的影响。结果表明,环形结构能有效地削弱叶顶间隙涡,甚至***其产生,有效地提高了风机的总压和效率。全冠、部分冠和加强型部分冠对烘干塔风机气动性能的影响。结果表明,部分冠形能削弱泄漏流和二次流的强度,与全冠形相比,部分冠形的效率提高了0.6%。Satish Koyyalamudi和Nagpurwala[17]对离心式压缩机的导叶进行了处理。结果表明,改进后的压气机峰值效率降低了0.8%~1%,失速裕度提高了18%,阻塞流量提高了9.5%。叶顶间隙形态的研究主要集中在离心式、轴流式压缩机和涡轮上,而叶顶间隙形态对轴流风机特别是动叶可调轴流风机性能影响的研究相对较少。考虑到优化叶顶间隙形状可以有效地提高风机的性能,对OB-84动叶可调轴流风机在均匀间隙、逐渐收缩和逐渐膨胀等六种非均匀间隙下的性能进行了三维数值模拟。比较了不同叶尖间隙形状下的内部流动特性、总压分布和叶轮作用力,分析了渐缩型和渐扩型。间隙对风机性能影响的内在机理。
烘干塔风机在0.05<r<0.4的范围内,a的变化很小。5,平均负荷分布在静、动叶片上,使烘干塔风机叶片展开中部的弯曲角度达到40度以上,扩压系数达到0。当0.4<r<0.85时,_a逐渐增大,在85%叶高时达到较大值,说明该区域具有更大的机械能和更强的循环能力。与均匀间隙相比,方案2和方案6的叶尖间隙形状在0<r<0.5时基本保持不变,说明叶尖间隙形状的变化对叶片底部到中部没有影响,但在方案2下,烘干塔风机叶尖间隙高于均匀间隙,而叶片TiP间隙小于均匀间隙。这是由于叶尖涡度强度增大,泄漏流减弱,叶片前缘涡度明显增大和减小。减轻了主流与泄漏流的相互作用,削弱了泄漏涡的强度,增强了叶片中上部的流动能力,增加了获得的能量。在方案6中,在0.5<r<0.85的范围内,均匀间隙也略有增大,但接近较大的速度明显减小。这是由于叶尖涡度强度随间隙的均匀变化而略有变化,对泄漏流影响不大,而叶尖前缘涡度强度显著增大,导致叶尖a减小,总流量减小,能量降低,从而提高了风机效率。ENcy略有下降。也就是说,为了更直观地反映烘干塔风机叶顶间隙形状变化对叶顶附近速度场的影响,90%叶片高度截面的轴向速度分布如图7所示。
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