煙草烘干風機生產基地「山東冠熙」

介紹了一套高負荷煙草烘干風機的氣動設計過程，包括參數選擇、葉片形狀優化和三維葉片的設計思想。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。在此基礎上，完成了高負荷軸流風機壓力比1.20的初步設計，負荷系數高達0.83。其次，在初步設計方案中，通過對煙草烘干風機靜葉多葉高處S1流面剖面的協調優化，有效地減少了靜葉損失，提高了風機的裕度。同時，采用三維葉片技術，提高了定子葉片的端部流動，提高了定子葉片端部區域的工作能力。風機裕度由27.1%擴大到48.8%。優化葉頂間隙形狀可以有效地提高軸流風機的性能。采用FLUENT軟件對OB-84動葉可調軸流風機在均勻和非均勻間隙下的性能進行了數值模擬，討論了不同間隙形狀對泄漏流場和間隙損失分布的影響。結果表明，在平均葉頂間隙不變的前提下，錐形間隙風機的總壓力和于均勻間隙風機，區范圍擴大，錐形間隙越大，性能改善越顯著；錐形間隙改變了間隙內渦量場的分布，減少了葉尖泄漏損失，增強了煙草烘干風機葉片上、中部的功能力。風機的性能低于均勻間隙的性能。錐形葉片的葉尖間隙形狀可以作為提高風機性能的重要手段。

煙草烘干風機葉尖渦度的增大可以有效地阻礙泄漏流的通過，使煙草烘干風機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。當優化后的葉片型線三維疊加時，煙草烘干風機葉片上半部分略微向后彎曲，可能導致優化后的定子葉片損失增加。總體上，漏風量減少，提高了風機的性能。這與參考文獻中得到的前、后緣對煙草烘干風機總壓損失系數的影響是一致的。隨著間隙的逐漸增大，葉頂前部的渦度強度增大，后緣的渦度強度減小，總體變化較小，泄漏量略有增加。葉片吸力前緣中部渦度強度略有增加，沿弦長方向吸力面中部和后部渦度強度基本不變。煙草烘干風機葉片前緣附近的渦度強度急劇增加。這是由于前緣點高度的變化導致的葉尖流動角度的變化。前緣點渦度強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的進風速度有所降低，但由于葉頂和后緣附近的渦度強度降低，煙草烘干風機效率總體降低，相應的泄漏面積和泄漏流量增大。軸向速度分布可以反映轉子葉片流道內的流動能力和分離尾跡區的特征。因此，轉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，導致流體流過該區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一步減小。

在煙草烘干風機葉片前緣形成了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。吸入面沿轉子旋轉的相反方向形成橫向壓力梯度。考慮到煙草烘干風機葉片翼型結構的復雜性和頂部區域的三維流動，首先選擇三角形網格劃分葉片頂部，并利用尺寸函數對網格進行細化，以保證煙草烘干風機網格質量。根據機翼理論，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。進一步討論了動葉區中間流動面內的總壓力分布。分析了在設計流量下動葉區中流面內的總壓分布。由于煙草烘干風機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方向由壓力面逐漸下降到吸力面。總壓逐漸升高，但吸入面略有變化。這是因為當氣流通過葉柵時，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，將葉片設計為扭曲葉片后，沿葉片高度方向產生橫向壓力梯度，使兩個力達到平衡，吸力面附近有一個負壓區。由于煙草烘干風機葉片的吸入面和壓力面之間的壓差較大，位于壓力側的流體通過葉尖間隙流向吸入面，導致葉尖間隙中的泄漏流。泄漏流與主流相互作用，產生較大的泄漏損失。