風機在實際應用過程中，葉片型線的優(yōu)化可能面臨一個問題。不同葉片高度的不同進水條件導致葉片型線優(yōu)化結果差異過大，難以對葉片型線進行過度優(yōu)化。為此，本文提出了多截面輪廓協(xié)同優(yōu)化的方法，建立了輪廓幾何與輪廓目標函數(shù)之間的關系，使得到的輪廓滿足三維實際要求。在優(yōu)化過程中，增加了葉片型線的幾何分析和設計點氣流角的調整模塊，以---獲得的葉片型線能達到與原型相同的氣流轉向能力。同時，風機設計點的氣動性能滿足一定要求，否則，可以以罰函數(shù)的形式盡快完成葉型的氣動分析，提高優(yōu)化過程的快速性。在確定優(yōu)化目標時，綜合考慮了設計點的性能和非設計條件，風機對有效范圍內的剖面性能進行了研究。目標函數(shù)括號中的項為設計點損失，第二項為有效流入流角范圍，烘干風機，邊界為設計點損失的1.5倍，第三項為失速裕度，第四項為有效流入流角范圍內的平均損失，第五項為平均損失差的方差。有效流入角范圍內的分布。分子是分析葉片外形的氣動性能，分母是原型參考值。風機利用加權因子w對截面之間的關系進行加權，設置目標函數(shù)，得到損失小、失速裕度高的多截面s1剖面。各參數(shù)的-和各截面的-系數(shù)決定了優(yōu)化目標是集中于中間截面的性能，風機，以及中間截面的損失和末端截面的失速裕度。
為了探索大負荷大流量風機的關鍵氣動設計技術和內部流動機理，本文設計了一臺風機，其壓力比為1.20，負荷系數(shù)為0.83。詳細研究了流量系數(shù)、反力等設計參數(shù)的影響規(guī)律，給出了相應的選擇原則。分析了葉片負荷調節(jié)、葉片彎曲和葉片端部彎曲對葉柵流動、級匹配和級性能的影響，給出了高負荷軸流風機三維葉片設計的基本原則。同時，開發(fā)了s1流面協(xié)同優(yōu)化方法，取得了較好的效果。降低了定子損耗，增大了風機裕度。高壓風機的設計通常采用離心風機，但離心風機存在迎風面積大、流量小、效率低等缺點。針對大流量、高壓力比、率的設計要求，如何完成單級軸流設計成為研究的重點。長期以來，軸流風機的設計方法得到了發(fā)展。從孤立葉型法、葉柵法、降功率法到目前廣泛采用的準三維、全三維氣動設計方法，甚至到s1流面葉型優(yōu)化[6]、三維葉型優(yōu)化、風機三維葉型技術，木材干燥風機，已經(jīng)有了大量的研究工作。用于提高設計方法的準確性和快速性。以率、高負荷為設計目標，通過合理選擇總體參數(shù)，優(yōu)化了風機流面葉片的初步設計和三維疊加，實現(xiàn)了軸流風機的氣動設計。
當風機葉頂間隙形狀發(fā)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(qū)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，高溫熱風烘干機，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(xiàn)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。
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