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排塵離心通風機高效葉輪葉片內部流動性能

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排塵離心通風機高效葉輪葉片內部流動性能

發布日期:2017-07-05 作者: 點擊:

  如何設計高效、工藝簡單的排塵離心通風機一直是科研人員研究的主要問題,設計高效葉輪葉片是解決這一問題的主要途徑。
  葉輪是風機的核心氣動部件,葉輪內部流動的好壞直接決定著整機的性能和效率。因此國內外學者為了了解葉輪內部的真實流動狀況,改進葉輪設計以提高葉輪的性能和效率,作了大量的工作。
  為了設計出高效的離心葉輪,科研工作者們從各種角度來研究氣體在葉輪內的流動規律,尋求最佳的葉輪設計方法。最早使用的是一元設計方法,通過大量的統計數據和一定的理論分析,獲得離心通風機各個關鍵截面氣動和結構參數的選擇規律。在一元方法使用的初期,可以簡單地通過對風機各個關鍵截面的平均速度計算,確定離心葉輪和蝸殼的關鍵參數,而且一般葉片型線采用簡單的單圓弧成型。這種方法非常粗糙,設計的風機性能需要設計人員有非常豐富的經驗,有時可以獲得性能不錯的風機,但是,大部分情況下,設計的通風機效率低下。
  為了改進,研究人員對葉輪輪蓋的子午面型線采用過流斷面的概念進行設計,如此設計出來的離心葉輪的輪蓋為兩段或多段圓弧,這種方法設計的葉輪雖然比前一種一元設計方法效率略有提高,但是該方法設計的風機輪蓋加工難度大,成本高,很難用于大型風機和非標風機的生產。
  另外一個重要方面就是改進葉片設計,對于二元葉片的改進方法主要為采用等減速方法和等擴張度方法等,還有采用給定葉輪內相對速度W沿平均流線m分布的方法。等減速方法從損失的角度考慮,氣流相對速度在葉輪流道內的流動過程中以同一速率均勻變化,能減少流動損失,進而提高葉輪效率;等擴張度方法是為了避免局部地區過大的擴張角而提出的方法。給定的葉輪內相對速度W沿平均流線m的分布是通過控制相對平均流速沿流線m的變化規律,通過簡單幾何關系,就可以得到葉片型線沿半徑的分布。以上方法雖然簡單,但也需要比較復雜的數值計算。

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