本文以方案機的定子葉片為例進行了詳細設計,優化了s1流面葉型,風機采用三維葉片技術---了定子葉柵內的流動。通過三維數值模擬,烘箱用風機,對s2流面設計中的損失和滯后角模型進行了標定,為葉片三維建模提供了依據。通過與初步三維設計結果的比較,兩種設計方案的氣動參數徑向分布一致,證實了風機設計過程中s2流面設計的準確性和-性。由于葉尖泄漏流的存在,葉尖壓力比與氣流角圖中灰色虛擬線圈所示的面積之間存在一定的偏差,但通過三-fd的修正,s2的設計趨勢預測了葉尖泄漏流對氣動參數徑向分布的影響;bec在高負荷下,定子根部出現了氣流分離現象,導致了出口氣流角和s2設置的初步三維設計。預測結果略有不同圖中橙色虛線圈所示的區域。風機利用一條非均勻有理b-sline曲線來描述由四個控制點紅點控制的曲線,包括前緣點和后緣點。葉片體由四條非均勻曲面、兩個吸力面和兩個壓力面組成,同時與較大切圓灰圓和前緣后緣橢圓弧相切。利用mit mises程序對s1型拖纜葉片進行了流場分析。采用b-lbaldwin-lomax湍流模型和agsabu-ghamman-shaw旁路過渡模型描述了過渡過程。
當風機葉頂間隙形狀發生變化時,不可避免地會引起葉頂及其附近的吸力面和壓力面流場的分布。由于葉尖間隙的存在,泄漏流將與通道內的主流混合,在吸入面頂角形成泄漏旋渦。風機與方案3相比,方案2具有幾乎相同的區范圍,但葉尖間隙較大,有利于防止動靜部件之間的摩擦,而方案6具有明顯的性能退化,易于分析其損耗機理。為此,分析了三種葉尖間隙:均勻間隙、方案2和方案6。旋渦是描述旋渦運動的重要特征量,其大小可以反映旋渦的強度。在間隙均勻的情況下,渦量分布從葉片前緣到后緣呈下降趨勢,流入量能有效地粘附在吸力面上,因此風機渦量相對較小。由于主流與泄漏流的相互作用,葉片頂端的渦度比吸力面大得多,較大渦度出現在吸力面拐角處和葉片頂端附近。中間葉片頂部渦度強度明顯增大,這是由于間隙收縮導致葉片前緣泄漏面積增大,導致泄漏流量增大,主流與泄漏流量的混合程度增大,渦度強度增大。風機葉尖間隙的大小沿流動方向減小,即葉片葉尖越靠近殼體,泄漏旋渦越靠近葉片上部和中部。副作用減少。
從風機的一般參數出發,通過一維徑向參數和子午向徑向參數的設計,風機,得到了初步設計方案的性能預測和幾何參數。初步方案利用現有的標準葉片型線對三維葉片進行幾何建模,通過求解三維穩定流場對初步設計方案進行驗證。一維參數設計主要是求解平均半徑氣動參數的控制方程。采用逐級疊加法對多級壓縮系統進行了氣動計算。同時調整了風機相應的攻角、滯后角和損失模型。后,得到了平均半徑和子午線流型下的基本氣動參數。計算中使用的損失和氣流角模型需要大量的葉柵試驗作為支撐。現有的實驗改進模型包括-亞音速葉片型線naca65、c4和bc10,木材干燥窯風機,基本滿足了風機的初步設計要求。為了準確、快速地得到初步設計方案,烘干房循環風機,將現有的-葉片型線直接用于一維設計和初步設計。當設計負荷超過原模型時,采用mises方法對s1流面進口斷面進行分析,得到初始滯后角,如本文對高負荷風機的設計。在s2流面設計中,風機采用流線曲率法對s2流面進行了流量計算。為了簡化計算過程,將計算假設為無粘性和恒定絕熱,忽略了實際渦輪機械中的三維、非定常和粘性流動特性,引入了葉排損失來表示葉柵中流體粘度的影響。通過三維流場的數值分析,修正了求解s2流面過程中的損失,并通過迭代得到了初步設計方案。