两异常动叶间的相位关系对轴流风机性能的影响

以OB-84型动叶可调轴流风机为研究对象,采用Fluent软件对两异常叶片处于不同相位、安装角发生多种正向偏离时的风机模型进行三维数值模拟,得到风机性能曲线以及总压、熵产率和噪声分布的变化特征.结果表明:异常叶片间的相位关系和安装角偏离度对风机运行性能和内流特征的影响程度不同,动叶异常时对应的全压和效率大多低于正常情形下,而最大声源功率级显著提高;在相同的安装角偏离度下,随着异常叶片间隔的增大,全压和效率总体呈降低趋势;异常叶片的相位和安装角偏离度对动叶截面上的总压、熵产率和声源功率级分布的影响具有一致性;随着安装角偏离度的增大,异常叶片诱发附近的高压区、高熵产率区和高噪声区逐渐演变为包含周向下游数个流道的带状区,从而导致风机性能严重偏离正常情形.     

轴流风机动叶异常对风机内熵产影响的数值模拟

采用Fluent软件对OB-84型轴流风机动叶安装角异常情况进行数值模拟,并用熵产理论研究和分析了风机动叶安装角异常前后的熵产分布特征．结果表明：湍流耗散为风机熵产的主要来源,动叶区和导叶区的熵产率较高,集流器区和扩压区的熵产率很小,但动叶区、导叶区和扩压区的总熵产处于同一数量级．叶片偏离程度对风机熵产有不同程度的影响,除异常叶片安装角偏离值△β±10°外,风机内的熵产均高于正常值,且熵产随△β增大而提高,但当△β〉30°时,△β对风机内熵产的影响有所减弱;同向偏离时,在异常叶片下游形成影响多流道的高熵产带,而反向偏离时的高熵产率区仅呈现零散分布;在相同偏离程度下,同向偏离对熵产的影响大于反向偏离．     

动叶可调轴流风机前后级叶轮单叶片非同步调整时的内流特征

对某两级动叶可调轴流风机进行了整机三维定常数值模拟,研究了不同工况下第一、第二级叶轮单叶片安装角发生非同步调整对风机整机、单级叶轮以及异常叶片周围流场的影响.结果表明:叶片安装角发生小角度偏离时,风机的全压和效率均变化不大,随着偏离度△βy的增大,风机性能显著恶化;第一级叶轮异常时风机的整体性能、单级叶轮的总压升能力和异常叶片自身的做功性能以及前后级导叶效率均劣于第二级叶轮异常时,尤其是负向偏离时表现更显著,仅△βy=12°时优于第二级叶轮异常时;正向偏离时,第一、第二级叶轮的熵产率和流线分布呈相似规律,均在异常叶片吸力面侧尾缘形成高熵产率区和分离涡,其大小随△βy增大而增大;负向偏离时,第一级叶轮异常时在异常叶片的压力面侧为高损失区,而第二级叶轮异常时则对相邻叶片的吸力面产生影响,并在其尾部形成分离涡.     

单动叶安装角异常时轴流风机压力脉动特性的数值分析

以OB-84型动叶可调轴流风机为对象,对单动叶安装角在不同偏离度下的风机内部流场特征和性能进行了非定常计算,得到了安装角异常下压力脉动的时域和时频特性、静压时均值及等效应力分布.结果表明:动叶安装角异常时,各监测点的压力信号及压力脉动能量均出现异常特征,尤其是叶轮出口处的变化最为突出;动叶异常偏离对时域和时频特性的影响程度随偏离度的增大而提高,并导致压力脉动强度增大;各监测点的近似熵在大偏离度下变化显著,对动叶异常偏离具有良好的表征能力;静压时均值的分布和数值随偏离度改变均有较大变化,而叶片等效应力仅在数值上有明显改变.     

变工况下动叶安装角异常对轴流风机气动和噪声特性的影响

基于雷诺时均方程和Realizable k-ε湍流模型,采用数值计算方法模拟了带后导叶OB-84型轴流风机在变工况下单叶片安装角偏离对风机内流场特征和运行性能的影响.结果表明:随异常叶片安装角偏离度Δβ增大,全压和效率总体呈降低趋势,异常叶片反向偏离时对运行性能的影响总体小于正向偏离情形;安装角偏离将引起风机流场总压和噪声分布的畸变,随Δβ增大,其影响区由周向相邻流道的低压区和高噪区扩展至包括周向下游多个流道的低压带和高噪带;随流量增加,不同Δβ下异常叶片的影响呈现明显不同的特征.     

动叶可调轴流风机叶片磨损对其性能的影响

利用Fluent软件对某单级动叶可调轴流风机进行全三维数值模拟,分析了不同动叶安装角下的颗粒轨迹、动叶压力面颗粒质量浓度分布和叶片磨损特征,并比较了不同动叶安装角下叶片磨损对风机性能的影响.结果表明:动叶安装角增大导致颗粒运动轨迹更加复杂,在叶片间反弹更加频繁,撞击尾缘的颗粒数增多,压力面颗粒高质量浓度区域向尾缘延伸,尾缘磨损加剧;受叶片磨损影响,在运行一段时间后风机全压基本不变,而效率显著降低,随着动叶安装角的增大,风机效率降幅有所减小.     

非同步动叶周向分布关系对轴流引风机性能的影响

为研究风机叶片发生非同步对风机运行的影响,以SAF36-25-2轴流式引风机为例,应用流场仿真软件FLUENT获得了相间对称分布、两两相间分布、两两对称分布和相邻分布4种叶片安装角发生正反向同等程度偏离情况下引风机的运行特性及流场特征。研究表明:叶片非同步将对风机通道内的流场产生极大的影响,正向偏离时,旋涡出现在非同步叶片旋转方向下一叶片流道内,反向偏离时,旋涡出现在非同步叶片对应的叶片流道内;动叶相间对称分布位置正向偏离引风机效率降低7.7%,反向降低5.8%,相邻分布位置正向偏离引风机效率降低7.2%,反向降低3.0%,相间对称分布位置周向分布对引风机流动效率的影响相对较大;动叶开度正向偏离时平均效率下降可达7.4%,反向偏离时平均效率下降可达4.85%,相对于叶片开度反向偏离,正向偏离产生的不利影响更为明显。     

基于复杂度的轴流风机动叶偏移时声压信号的表征

以OB-84型单级动叶可调轴流风机为研究对象,在大涡模拟LES基础上,引入FW-H声学模型,模拟得到动叶安装角异常时风机各区域的声压信号分布,并与正常工况进行了比较.基于功率谱密度特征,对原始声压信号进行小波分解与重构,并提取重构信号的特征熵,探讨了3种复杂度算法及其表征能力.结果表明:不同区域内声压时域特征各异,当动叶安装角异常时,声压信号的脉动形态、脉动区间和幅值均发生改变;该风机噪声信号在低频处呈现出明显的离散峰值特征,且能量逐级递减,而随偏离度增加,宽频噪声特性更加突出;动叶区声压信号特征熵最低,规律性很强,集流区和扩压区的气动特性和噪声信号相对稳定,可用近似熵、样本熵和Lempel-Ziv复杂度来表征风机单动叶偏离程度.     

两级动叶异常偏离下的轴流风机性能和内流特征

以某600 MW机组配套的两级动叶可调轴流风机为例,利用Fluent软件模拟了两级叶轮上同周向位置叶片发生异常偏离时风机的气动性能、叶轮做功能力及噪声特性,并与单动叶异常时进行了对比.结果表明:与单动叶异常情形相比,两级动叶异常时叶轮做功能力、导叶效率、风机噪声和气动性能更差,失速区明显扩大,尤其正偏离时更为显著;负向小角度偏离时,叶轮做功能力低于正偏离情形;随着偏离度Δβ的增大,负偏离时叶轮做功能力较强;正偏离时,导叶区流动损失大于同角度负偏离时.随Δβ的增大,风机噪声总体呈升高趋势,正偏离对异常叶轮噪声分布的影响大于负偏离,且第二级单动叶异常下的风机噪声高于第一级单动叶异常时.     

轴流风机叶片切割后的性能及静力结构特性

以OB-84型动叶可调轴流风机为研究对象,采用Fluent软件模拟了在保持叶顶间隙不变情况下动叶安装角为29°、32°和35°,切割量为5%、10%和15%时的风机性能,分析了安装角和切割量对风机性能、噪声、叶片静力结构特性和经济性的影响.结果表明:当qV≥35m3/s时,全压和效率随切割量的增大及安装角的减小而降低,且大体积流量侧降低更为显著;当qV35m3/s时,叶片切割和减小安装角均可使不稳定区减小甚至消失,进而改善风机运行状态,同时可降低噪声水平,且叶片静强度校核均满足要求,但叶片切割效果更好;选取β=29°、Δ=10%,可适用于机组在多种方案下运行,并保证机组经济性最佳.     

“东方红3”船机舱风机房噪声治理

以“东方红3”船为例,根据风机房布置、风机噪声特性,基于吸声、隔声和隔振原理设计了降噪方案,对风机噪声进行综合控制。实船测试表明:该方案降噪效果明显,可有效降低风机噪声对科考仪器设备采集数据的影响,及对船员工作、生活环境的影响。     

Effect of inlet box on performance of axial flow fans

Numerical investigations on 3D flow fields in an axial flow fan with and without an inlet box have been extensively conducted, focusing on the variation of fan performance caused by the internal flow fields and the velocity evenness at the exit of the inlet box. It is interesting to find that although the inlet box is well designed in accordance with basic design principles, there is a flow separation region in it. Furthermore, this flow separation and the resulting uneven velocity distribution at the exit lead to some decrease in the efficiency and an increase in the total pressure rise of the fan. This research shows that the inlet box needs further improvement and such a check on the flow fields is of value for the design of inlet boxes. __________ Translated from Journal of Engineering Thermophysics, 2007, 28 (Suppl.1): 161–164 [译自: 工程热物理学报]     

Unsteady Flow at Low Flow-rate Region in a Semi-open Propeller Fan （Velocity Fluctuation outside of Blade Tip）

In order to clarify the unsteady flow fields at low flow-rate region with positive gradient on pressure-flow-rate curve,the experimental investigation was carried out at rotor inlet and outside of rotor blade tip without casing in a semi-opened propeller fan using a hot-wire anemometer.A single I-type hot-wire probe was used,and the data obtained were processed by the use of phase-locked averaging,ensemble averaging and FFT analyzing.The flow fields at rotor inlet and outside of rotor blade tip were discuss...     

Flow fields with tip leakage vortex in a small axial cooling fan

In order to improve the fan characteristics, especially efficiency and noise level of a small axial cooling fan with a large tip clearance, the internal flow measurements with tip leakage vortex were carried out at fan rotor outlet us- ing an I-type hot-wire probe. The probe was set toward two directions, parallel and normal to the meridional plane of test fan, and the two directional velocity components were measured. From the result of fan test it was found that the test fan didn＇t have the unstable characteristic with a positive gradient on its pressure - flow-rate curve. From the results of velocity measurement it was observed that the tip leakage vortex exited at maximum efficiency flow-rate and large flow-rate conditions. However, at small flow-rate conditions the tip leakage vortex was not observed and it was found that the flow field were enlarged toward radial outwards     

风机的传动调节与节能

简述了工业锅炉风机的传动联接、风量调节与节能降耗的关系，并通过实例进一步证明其提高锅炉热效率的效果是非常明显的。     

超跨声速风扇中叶尖间隙影响的两种机制

以带进口导叶的某跨声速高负荷高速单极风扇为研究对象,以转子尖部叶栅前缘半径量化叶尖间隙,相对叶尖间隙范围为0～4。采用NUMECA软件,基于S-A湍流模型进行数值模拟。计算结果表明：相对叶尖间隙为0.1时风扇综合性能最佳;尖部叶栅通道内激波后有附面层分离的低速流与泄漏流两类流动;当相对叶尖间隙在0～4范围内变动时,附面层分离逐渐被抑制,泄漏流逐渐增强;当相对叶尖间隙小于1时附面层分离的低速流占主导;当相对叶尖间隙大于1时泄漏流占主导;当相对叶尖间隙等于1时激波后的流动从附面层分离低速流过渡到泄漏流状态。     

燃用固体燃料电厂环境负压吸尘系统的选择与设计

本文介绍了我国火力发电厂环境负压吸灰装置使用情况了存在的问题,并论述了在吸尘装置中使用离心风机为负压源的理论依据及实际使用效果,介绍了离心风机吸尘系统的设计规范。     

Study on the Effects of Flow in the Volute Casing on the Performance of a Sirocco Fan

The flow at the exit from the runner blade of a centrifugal fan with forward curved blades (a sirocco fan) sometimes separates and becomes unstable. We have conducted many researches on the impeller shape of a sirocco fan, proper inlet and exit blade angles were considered to obtain optimum performance. In this paper, the casing shape were decided by changing the circumferential angle, magnifying angle and the width, 21 sorts of casings were used. Performance tests, inner flow velocity and pressure distributions were measured as well. Computational fluid dynamic calculations were also made and compared with the experimental results. Finally, the most suitable casing shape for best performance is considered.     

发动机环形冷却风扇结构与参数对气动性能影响的研究

基于试验测试与计算流体动力学(CFD)分析的方法,研究发动机环形冷却风扇的结构与参数对其气动性能的影响。首先对一款环形风扇和一款开口风扇进行了气动性能试验,对比分析了两者气动性能的差异。然后建立了与试验情况一致的环形风扇气动性能的计算模型,计算分析了试验的环形风扇的气动性能,并与试验结果进行了对比分析,对比结果验证了模型的正确性。使用建立的模型,分析了环形风扇的圆环结构及尺寸参数对其气动性能的变化规律的影响。分析结果表明:环形风扇的圆环采用圆角结构可提高风扇的静压效率;圆环的相对轴向尺寸参数对环形风扇的气动性能有较大的影响,每款环形风扇都有一个叶片开口率使风扇的静压效率达到最佳;而圆环的相对径向尺寸参数对环形风扇的静压效率影响较小。     

离心式通风机在天井掘进中的应用

随着经济的飞速发展,带动了采矿工艺的革新,促进了各种驱动设备的在井下的普及与推广。针对焦家金矿的普通法天井掘进施工状况,以采用离心式风机代替轴流式风机进行通风进行研究,旨在为改进天井掘进的通风效果提供一定的理论参考。