穿孔模型的風(fēng)機(jī)葉片穿孔主要包括孔徑、孔位分布、孔傾角等參數(shù)。當(dāng)穿孔孔徑過大時(shí)，風(fēng)機(jī)葉片工作面內(nèi)的氣流流向非工作面，---降低了風(fēng)機(jī)的靜特性。當(dāng)孔徑過小時(shí)，通過孔的氣流不---抑制渦流。本文將孔徑設(shè)置為準(zhǔn)3毫米。合理的穿孔位置能有效地抑制渦流的產(chǎn)生。排孔位于葉片前緣前方，使分離點(diǎn)沿流動(dòng)方向向后移動(dòng)；葉片中部---孔，以---葉片能提供足夠的升力；葉片后緣設(shè)有三排孔，以抑制分離的產(chǎn)生。區(qū)帶。采用數(shù)值計(jì)算方法研究的對(duì)旋軸流風(fēng)機(jī)幾何參數(shù)為：葉輪直徑約800mm，額定轉(zhuǎn)速2900r/s，兩級(jí)葉輪葉片數(shù)分別為14和10。數(shù)值模擬采用fluent軟件進(jìn)行。在模擬之前，網(wǎng)格被劃分。計(jì)算區(qū)域包括入口區(qū)域、管道區(qū)域、風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)葉輪區(qū)域和出口區(qū)域。整個(gè)網(wǎng)格劃分為三個(gè)步驟：穩(wěn)態(tài)、非穩(wěn)態(tài)模擬和噪聲模擬。將rngk-e模型用于穩(wěn)態(tài)模擬，是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)k-e模型的改進(jìn)。旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)的計(jì)算更準(zhǔn)確，更適合于邊界層流動(dòng)。采用簡(jiǎn)單算法實(shí)現(xiàn)了速度與壓力的耦合。邊界條件為速度入口和自由出口，實(shí)體壁不滑動(dòng)，采用多旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系mrf實(shí)現(xiàn)了動(dòng)、靜界面之間的數(shù)據(jù)傳輸。
導(dǎo)葉數(shù)目減少時(shí)風(fēng)機(jī)效率明顯高于導(dǎo)葉數(shù)目增---的風(fēng)機(jī)效率; 在導(dǎo)葉數(shù)目減少的方案中，在qv ＜ 87. 5 m3 /s 時(shí)全壓全部高于原風(fēng)機(jī)，在高于此流量時(shí)提升效果僅方案二比原風(fēng)機(jī)效率稍高，其余方案略低于原風(fēng)機(jī)，在設(shè)計(jì)流量82. 5 m3 /s 時(shí)，方案三的效率提升效果好，提升比例為0. 46 個(gè)百分點(diǎn); 在流量低于設(shè)計(jì)流量時(shí)，方案四至六于原風(fēng)機(jī)，高于設(shè)計(jì)流量時(shí)風(fēng)機(jī)效率低于原風(fēng)機(jī)，且隨流量增大，效率下降速度加快。從性能比較上可以看出，烘干機(jī)風(fēng)扇，方案三表現(xiàn)出優(yōu)于原風(fēng)機(jī)的性能，所以下文主要針對(duì)方案三和原風(fēng)機(jī)進(jìn)行流固耦合模擬研究。
風(fēng)機(jī)軸功率psh定義為單位時(shí)間內(nèi)原動(dòng)機(jī)傳遞給風(fēng)機(jī)軸上的能量，其大小可反映風(fēng)機(jī)的能耗。因此導(dǎo)葉數(shù)目改造對(duì)于經(jīng)濟(jì)性的影響可通過軸功率來考察，圖5 為原風(fēng)機(jī)和方案三軸功率比較。可以看出方案三比原風(fēng)機(jī)軸功率有少許增加且變化不大，干燥爐風(fēng)機(jī)，這也與方案三全壓提升做功能力增強(qiáng)有密切關(guān)系。
風(fēng)機(jī)靜力結(jié)構(gòu)特性
在旋轉(zhuǎn)機(jī)械中，烘干機(jī)配套風(fēng)機(jī)，葉片結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和振動(dòng)直接關(guān)系到其安全運(yùn)行，其取決于葉片表面的氣動(dòng)載荷和本身固有的力學(xué)性能。而僅對(duì)流體域進(jìn)行研究還不能完全確定導(dǎo)葉數(shù)目變化是否對(duì)風(fēng)機(jī)固體域產(chǎn)生影響，為此利用ansys workbench 軟件將流場(chǎng)壓力數(shù)據(jù)加載到動(dòng)葉片表面，對(duì)風(fēng)機(jī)動(dòng)葉進(jìn)行了單向流固弱耦合，來研究導(dǎo)葉數(shù)目變動(dòng)后動(dòng)葉等效應(yīng)力、總變形及振動(dòng)的變化。
比較兩種葉輪的振動(dòng)模態(tài)，風(fēng)機(jī)，可以看出，每種葉片的低階模態(tài)都表現(xiàn)出從葉片頂部到根部的彎曲變形，---模態(tài)是葉片兩側(cè)的扭轉(zhuǎn)變形。風(fēng)機(jī)葉輪各級(jí)的形狀變形和較大變形都在葉片頂部，葉片角度可調(diào)的葉輪的葉片變形相對(duì)較大，因?yàn)槠洳馁|(zhì)為尼龍66，剛度小于q235，更容易變形。葉片角固定葉輪的葉根與輪轂固定，因此葉根與輪轂相對(duì)穩(wěn)定，基本無變形。由于葉片角度可調(diào)葉輪增加了角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，使得葉根彎曲變形和扭轉(zhuǎn)變形較小。風(fēng)機(jī)實(shí)驗(yàn)采用了力錘激勵(lì)、加速度傳感器采集信號(hào)、lms數(shù)據(jù)采集與處理等方法。該測(cè)試的主要過程包括：支持被測(cè)對(duì)象、選擇激勵(lì)方案、布置傳感器、確定輸入通道、建立測(cè)試模型和與通道相關(guān)、確定分析帶寬、測(cè)量和保存數(shù)據(jù)。由于輪轂變形基本為0，風(fēng)機(jī)葉輪通過柔性彈性繩懸掛在輪轂上進(jìn)行測(cè)量。振動(dòng)方式選擇力錘激振，固定錘擊點(diǎn)，移動(dòng)傳感器測(cè)量。由于葉片的明顯變形，每個(gè)葉片頂部和根部有兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)，葉片下方輪轂有一個(gè)測(cè)量點(diǎn)，每個(gè)葉輪有50個(gè)測(cè)量點(diǎn)。建立合適的圓柱坐標(biāo)系，測(cè)量各測(cè)點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)，建立測(cè)試模型。傳感器布置完畢后，測(cè)試通道與模型中相應(yīng)的測(cè)量點(diǎn)相關(guān)聯(lián)。通過力錘激勵(lì)收集數(shù)據(jù)。同樣的方法依次測(cè)量每個(gè)葉輪的50個(gè)測(cè)量點(diǎn)。在polymax輸入模塊中選擇已有的fr集，在高層穩(wěn)態(tài)圖中選擇符號(hào)較多的列，即阻尼頻率、頻率和模向量穩(wěn)定性。
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