風(fēng)機(jī)葉尖渦度的增大可以有效地阻礙泄漏流的通過,使風(fēng)機(jī)泄漏流與主流混合造成的損失減小,葉片前緣泄漏量的增加小于中、后緣泄漏量的增加。總體上,烘干房風(fēng)機(jī),漏風(fēng)量減少,提高了風(fēng)機(jī)的性能。這與參考文獻(xiàn)中得到的前、后緣對風(fēng)機(jī)總壓損失系數(shù)的影響是一致的。隨著間隙的逐漸增大,葉頂前部的渦度強(qiáng)度增大,后緣的渦度強(qiáng)度減小,總體變化較小,泄漏量略有增加。葉片吸力前緣中部渦度強(qiáng)度略有增加,沿弦長方向吸力面中部和后部渦度強(qiáng)度基本不變。風(fēng)機(jī)葉片前緣附近的渦度強(qiáng)度急劇增加。這是由于前緣點(diǎn)高度的變化導(dǎo)致的葉尖流動角度的變化。前緣點(diǎn)渦度強(qiáng)度的增加阻礙了吸力面附近的流入,也降低了主流與泄漏流的混合程度。雖然方案6的進(jìn)風(fēng)速度有所降低,但由于葉頂和后緣附近的渦度強(qiáng)度降低,風(fēng)機(jī)效率總體降低,相應(yīng)的泄漏面積和泄漏流量增大。軸向速度分布可以反映轉(zhuǎn)子葉片流道內(nèi)的流動能力和分離尾跡區(qū)的特征。因此,轉(zhuǎn)子葉片出口軸向速度分布的徑向分布如圖6所示,用于分析流量。由于葉根和葉頂端壁附件的附面層較厚,風(fēng)機(jī),導(dǎo)致流體流過該區(qū)域后的軸向速度較小,而葉頂附件又因泄漏存在使軸向速度進(jìn)一步減小。
風(fēng)機(jī)四種不同結(jié)構(gòu)尺寸的半圓形軸縫。模擬和試驗(yàn)結(jié)果表明,軸向縫處理技術(shù)不僅能達(dá)到穩(wěn)定膨脹效果,而且能在設(shè)計速度下提率和壓力比。套管壁環(huán)對簡單風(fēng)機(jī)性能的影響。結(jié)果表明,環(huán)形結(jié)構(gòu)能有效地削弱葉頂間隙渦,甚至抑制其產(chǎn)生,有效地提高了風(fēng)機(jī)的總壓和效率。全冠、部分冠和加強(qiáng)型部分冠對風(fēng)機(jī)氣動性能的影響。結(jié)果表明,部分冠形能削弱泄漏流和二次流的強(qiáng)度,與全冠形相比,部分冠形的效率提高了0.6%。satish koyyalamudi和nagpurwala[17]對離心式壓縮機(jī)的導(dǎo)葉進(jìn)行了處理。結(jié)果表明,改進(jìn)后的壓氣機(jī)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%。葉頂間隙形態(tài)的研究主要集中在離心式、軸流式壓縮機(jī)和渦輪上,而葉頂間隙形態(tài)對軸流風(fēng)機(jī)---是動葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)性能影響的研究相對較少?紤]到優(yōu)化葉頂間隙形狀可以有效地提高風(fēng)機(jī)的性能,對ob-84動葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)在均勻間隙、逐漸收縮和逐漸膨脹等六種非均勻間隙下的性能進(jìn)行了三維數(shù)值模擬。比較了不同葉尖間隙形狀下的內(nèi)部流動特性、總壓分布和葉輪作用力,分析了漸縮型和漸擴(kuò)型。間隙對風(fēng)機(jī)性能影響的內(nèi)在機(jī)理。
在風(fēng)機(jī)葉片前緣形成了c形軸向速度分布,在翼型阻力的作用下,流入流的軸向速度減小,形成了一個低速區(qū)。吸入面沿轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的相反方向形成橫向壓力梯度。根據(jù)機(jī)翼理論,通過吸力面的速度高于通過壓力面的速度,吸力面后緣形成高速區(qū)。進(jìn)一步討論了動葉區(qū)中間流動面內(nèi)的總壓力分布。分析了在設(shè)計流量下動葉區(qū)中流面內(nèi)的總壓分布。由于風(fēng)機(jī)葉片壓力面所做的工作,壓力面上的總壓力明顯高于吸力面上的總壓力,總壓力沿動葉片旋轉(zhuǎn)方向由壓力面逐漸下降到吸力面?倝褐饾u升高,烘干機(jī)風(fēng)扇,但吸入面略有變化。這是因?yàn)楫?dāng)氣流通過葉柵時,從吸力面到相鄰葉片壓力面的離心力沿葉片高度逐漸增大。為了抵消離心力的影響,將葉片設(shè)計為扭曲葉片后,沿葉片高度方向產(chǎn)生橫向壓力梯度,使兩個力達(dá)到平衡,吸力面附近有一個負(fù)壓區(qū)。由于風(fēng)機(jī)葉片的吸入面和壓力面之間的壓差較大,干燥爐風(fēng)機(jī),位于壓力側(cè)的流體通過葉尖間隙流向吸入面,導(dǎo)致葉尖間隙中的泄漏流。泄漏流與主流相互作用,產(chǎn)生較大的泄漏損失。