漩涡风机叶轮及叶片的研究
漩涡风机具有高压比小流量、体积小、结构简单紧凑、运行可靠、寿命长等优点,已经广泛应用在化工、石油、环保、印刷、核电消包、食品医药等领域。
由于漩涡风机内流是三维定常流动,目前还未有完善的理论模型对其进行精确地理论分析,现有的设计方法主要是依据试验结果得出的经验公式及利用CFD数值计算对内部流场进行可视化来研究流动机理-。
详细介绍了国外漩涡风机的试验研究进展情况,其中叶轮结构参数对性能的影响中包括叶片数叶轮直径比、叶片宽度、叶片角度、叶片根部圆角、叶片前端切削效果等。
笔者认为流体在纵向旋涡的作用下从壳体流道进人叶轮流道时,前后两个叶片构成的流道的轴向进口开度将对流体进人叶轮流道产生影响。
即叶片道拟作直向同过图侧边的形状将影响流体进人叶轮流道的冲角从而影响到叶轮对流体的做功。
这点未见相关报道,因此本文针对径向直叶片从试验和数值模拟的角度开展这方面的研究,并利用理论分析作出对前弯和后弯叶片的推断。
试验按照GB/T1236 2000《工业通风机用标准化风道进行性能试验》中D型进出口联合试验装置,进口集流器采用锥形进口。
试验对象是一台叶轮外直径为400mm,叶片数为58的径向直叶片漩涡风机,试验电机转速为2950r/min。
径向直叶片叶轮具有对称性,本文试验时采用的是同一套风机壳体,叶片吸力面侧边倒角叶轮翻转过来装配就是压力面侧边倒角叶轮。
试验结果如图1所示。
由于漩涡风机内流是三维定常流动,目前还未有完善的理论模型对其进行精确地理论分析,现有的设计方法主要是依据试验结果得出的经验公式及利用CFD数值计算对内部流场进行可视化来研究流动机理-。
详细介绍了国外漩涡风机的试验研究进展情况,其中叶轮结构参数对性能的影响中包括叶片数叶轮直径比、叶片宽度、叶片角度、叶片根部圆角、叶片前端切削效果等。
笔者认为流体在纵向旋涡的作用下从壳体流道进人叶轮流道时,前后两个叶片构成的流道的轴向进口开度将对流体进人叶轮流道产生影响。
即叶片道拟作直向同过图侧边的形状将影响流体进人叶轮流道的冲角从而影响到叶轮对流体的做功。
这点未见相关报道,因此本文针对径向直叶片从试验和数值模拟的角度开展这方面的研究,并利用理论分析作出对前弯和后弯叶片的推断。
试验按照GB/T1236 2000《工业通风机用标准化风道进行性能试验》中D型进出口联合试验装置,进口集流器采用锥形进口。
试验对象是一台叶轮外直径为400mm,叶片数为58的径向直叶片漩涡风机,试验电机转速为2950r/min。
径向直叶片叶轮具有对称性,本文试验时采用的是同一套风机壳体,叶片吸力面侧边倒角叶轮翻转过来装配就是压力面侧边倒角叶轮。
试验结果如图1所示。
从图1可以看出,径向直叶片在吸力面倒角的性能远大于压力面倒角,特别是在小流量区城两者相差更大。
下面从漩涡风机的工作机理分析产生这 种差别的原因。
漩涡风机工作原理如图2所示,气流从叶轮叶片的根部区城进入叶轮流道,接受叶轮做功后从叶轮叶片的顶部区城流出,其中部分气体从叶轮顶瑞径向流出还有一部分从侧边轴向流出。
那么从例边流出的气流的出口速度三角形则受叶片侧边形状的影响。
假设叶片的数量足够多,以致气流进出口的用对速度方向与叶片倒角型线方向在大趋势上保持一致。
那么从例边流出的气流的出口速度三角形则受叶片侧边形状的影响。
假设叶片的数量足够多,以致气流进出口的用对速度方向与叶片倒角型线方向在大趋势上保持一致。