答：空氣中由于風(fēng)的作用，總是含有不同程度的塵埃和其他雜質(zhì)，如果空氣中灰砂雜質(zhì)含量過多，對壓縮機(jī)有相當(dāng)?shù)奈：π�。危害性有下列幾點(diǎn)：
1、砂粒相當(dāng)堅(jiān)硬會磨損氣缸、活塞環(huán)、活塞桿填料和其機(jī)件，縮短機(jī)器的使用壽命；
2、灰塵進(jìn)入氣缸與潤滑油相混合，在氣作，活塞環(huán)中會結(jié)成焦塊，一方面妨礙機(jī)械潤滑，能引起拉缸、拉瓦；另一方面在壓縮機(jī)高溫，砂粒多的情況下可能引起爆炸的危險；
3、灰砂進(jìn)入高機(jī)容易堵塞氣作、冷卻器，空氣管路和風(fēng)動機(jī)械，造成壓縮設(shè)備的不嚴(yán)密性，以致降低風(fēng)量；
4、由于塵埃會增加壓縮機(jī)的磨損，破壞壓縮機(jī)的潤滑，影響氣體的冷卻，致使壓縮氣體的終溫增高，電能消耗也將急驟增加。
所以，在空氣或其他氣體進(jìn)入壓縮機(jī)之前必須經(jīng)過裝設(shè)有濾清器的設(shè)備以防灰塵雜質(zhì)進(jìn)入氣缸中，防止相對滑動件有急劇增大的磨損，也能防止?jié)櫥�油的氧化�?br>

摘要 ：以不同周向方向彎曲葉片的低壓軸流通風(fēng)機(jī)為研究對象，采用數(shù)值模擬方法，研究小流量下周向彎曲對葉片內(nèi)流動特性的影響，并得出了結(jié)論。

關(guān)鍵詞 ：軸流式風(fēng)機(jī)；周向彎曲；小流量；內(nèi)流特性

中圖分類號： V231.3 　　　　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼： B

The Research on the Inner Flow Characteristic of Circumferential Direction Bowed Blade with Mini Flow

Abstract: In this paper, taking the low pressure axial-flow fan which has different circumferential direction bowed blade as the research object and using the numerical simulating method, the influence of circumferential direction bend with mini flow on the inner flow characteristic of the blade is studied and the conclusion is obtained.

Key words: axial-flow fan; circumferential direction bend; mini flow; inner flow characteristic

0 引言

　　近些年，彎掠技術(shù)在葉輪機(jī)械領(lǐng)域的研究，顯示出彎掠葉片不僅可以使氣動-聲學(xué)性能有大幅度提高，而且彎掠葉片還有顯著的擴(kuò)大穩(wěn)定工作范圍的效果[1-3]。討論彎掠葉片用于控制低速軸流風(fēng)機(jī)氣動性能極限，是十分有意義的工作。Wright和Simmons[4]等人在研究彎掠對降低低速軸流風(fēng)機(jī)的噪聲時，指出其前彎葉片的靜壓升增加，氣動性能提高。 Corsini和Vad研究了工業(yè)軸流風(fēng)機(jī)，發(fā)現(xiàn)了效率和失速區(qū)顯著改變[5]。Crosini和Rispoli[6]對前掠35°和徑向NFV軸流風(fēng)扇的流場進(jìn)行數(shù)值模擬，分析了設(shè)計(jì)流量工況和峰值壓力工況下前掠對葉柵通道和出口流場的流動結(jié)構(gòu)和損失分布。指出前彎葉片的展向二次流被削弱，控制了失速區(qū)的發(fā)展，彎掠轉(zhuǎn)子降低了泄漏流影響的程度。

　　關(guān)于周向彎曲葉片前期研究結(jié)果顯示[7-8]，周向彎曲葉片的總壓升較常規(guī)葉片降低，穩(wěn)定工況范圍擴(kuò)大。主要通過分析小流量下流場特性，加強(qiáng)理解周向彎曲葉片對低壓軸流 風(fēng)機(jī)失速區(qū)轉(zhuǎn)移的潛在影響，分析總壓降低原因。主要采用數(shù)值方法對周向彎曲葉片設(shè)計(jì)工況和小流量工況的流場進(jìn)行模擬。分別針對徑向葉片和帶有周向前彎、后彎葉片的低壓軸流風(fēng)機(jī)，考察設(shè)計(jì)流量工況和近峰值壓力小流量工況，不同周向彎曲方向，對葉片通道內(nèi)和轉(zhuǎn)子后的流動結(jié)構(gòu)、損失分布的影響。分析壓升系數(shù)和出口總壓損失，尋找總壓降低原因。

1 　計(jì)算模型和方法

　　彎掠葉片是以低壓軸流通風(fēng)機(jī)T35-11№5為原型進(jìn)行設(shè)計(jì)的。T35原型葉輪并不是一種常規(guī)徑向葉輪，其葉片從葉根到葉頂呈明顯上反，推算可得T35原型葉片上反角度γ＝2.42°，周向前彎角度δsk＝1.27o。保持T35原型葉片幾何參數(shù)不變（葉片數(shù)、弦長和安裝角等），取消原型葉輪前彎角后將葉片順葉輪旋轉(zhuǎn)方向前彎，前彎和后彎角度均為8.3°，采用直線＋圓弧型積迭線，交點(diǎn)在相對葉高0.4處。幾何模型見圖1，其它參數(shù)見文獻(xiàn)[8]。葉輪的主要設(shè)計(jì)參數(shù)：額定轉(zhuǎn)速為1440r/min，葉輪外徑為500mm，安裝角為25°。

　　葉輪計(jì)算區(qū)域由葉片主流區(qū)和葉頂間隙區(qū)兩部分組成。網(wǎng)格策略為，葉片通道主流區(qū)采用H型網(wǎng)格，網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)：流向×葉展方向×跨葉片方向=129×73×65，葉頂間隙區(qū)采用H-O１型網(wǎng)格，網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)為65×13×13，即在間隙高度方向和葉片厚度方向分別取13個點(diǎn)。利用勃拉修斯（Blasius）公式，近似預(yù)估第一層網(wǎng)格點(diǎn)與壁面之間的距離уwall，у+取1。采用時間相關(guān)法求解雷諾平均Navier-Stokes方程組，選用Spalart-Allmaras湍流模型�？臻g離散為守恒形式的有限體積法，中心差分格式。采用四階Runge-Kutta法進(jìn)行時間推進(jìn)。同時利用多重網(wǎng)格和隱式殘差均化對流動實(shí)施加速收斂。

　　邊界條件具體設(shè)置：進(jìn)口給定總壓、總溫；出口給定質(zhì)量流量；葉輪進(jìn)出口延伸區(qū)給定周期條件，絕熱固體壁面給定無滑移條件。當(dāng)進(jìn)、出口質(zhì)量流量誤差小于或等于5e-5時認(rèn)為計(jì)算達(dá)到收斂。

2 　結(jié)果分析和討論

　　根據(jù)GB/T1236-2000《工業(yè)通風(fēng)機(jī) 用標(biāo)準(zhǔn)化風(fēng)道進(jìn)行性能試驗(yàn)》標(biāo)準(zhǔn)對3個葉輪進(jìn)行了氣動性能進(jìn)氣裝置試驗(yàn)；對3種葉片全壓特性曲線進(jìn)行了模擬計(jì)算，模擬轉(zhuǎn)速為1440r/min。 計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，見圖2（其中pt為全壓升，qm為質(zhì)量流量）。由圖中看出，徑向葉片全壓升最高，前彎葉片次之，后彎葉片最小，徑向葉片和前彎葉片均出現(xiàn)鞍形拐點(diǎn)。設(shè)計(jì)流量工況和近峰值壓力工況的3個葉片計(jì)算總壓升，與試驗(yàn)符合較好，計(jì)算結(jié)果是準(zhǔn)確可靠的。選擇兩種工況：設(shè)計(jì)流量與近峰值壓力工況，對徑向葉片和周向前彎和后彎葉片單通道流場進(jìn)行計(jì)算，考察周向彎曲葉片對葉柵內(nèi)部流動和葉片出口下游流動的影響。

　　小流量下3種葉片的出口截面周向壓升系數(shù)，葉中部整體較設(shè)計(jì)流量均增加，葉頂區(qū)域增加更大。其中前彎葉片的周向壓升系數(shù)是最小的。周向彎曲改變了葉頂處的周向速度分布，降低了前彎和后彎的靠近葉頂區(qū)域的壓升。這種分布變化進(jìn)而改變了葉頂處壓力分布，對葉頂間隙流動起到了弱化和穩(wěn)定作用。葉片的周向前彎和后彎，降低了葉頂區(qū)域的周向壓升系數(shù)，是葉片總壓降低的原因之一。

　　葉柵的總壓損失的大小是與葉片吸力面上的速度擴(kuò)壓成正比的，凡引起大速度擴(kuò)壓的葉片表面速度分布，都趨向于產(chǎn)生較厚的葉片附面層。筆者采用擴(kuò)壓因子D來作為葉片的負(fù)荷參數(shù)。它的采用能給出一個考慮升力系數(shù)或其它參數(shù)對擴(kuò)壓葉柵來說更好的損失預(yù)示方法，也是對擴(kuò)壓葉柵損失分析中采用附面層方法更可靠的方法。為考察葉片負(fù)荷在兩種工況下，周向彎曲葉片的表現(xiàn)，進(jìn)行了擴(kuò)壓因子D計(jì)算，擴(kuò)壓因子D沿展向分布見圖5。 　

　　擴(kuò)壓因子D定義為損失與通過葉片載荷的比值。Lieblein[9]提出對于不可壓縮的風(fēng)機(jī)流，擴(kuò)壓因子D不應(yīng)大于0.5，以控制葉型損失，擴(kuò)壓因子D一般是中徑附近較均勻，而在葉根和葉尖處減小。對于不可壓縮流體擴(kuò)壓因子D計(jì)算表達(dá)式為

負(fù)壓風(fēng)機(jī)廠
通風(fēng)降溫工程
負(fù)壓風(fēng)機(jī)外框

鋒速達(dá)是水簾生產(chǎn)廠家|環(huán)�？照{(diào)生產(chǎn)廠家|屋頂風(fēng)機(jī)廠家|，鋒速達(dá)承接規(guī)劃：豬場降溫|車間降溫|廠房降溫|豬場通風(fēng)|車間通風(fēng)|廠房通風(fēng)|屋頂排風(fēng)機(jī)|屋頂排熱|廠房通風(fēng)降溫|車間通風(fēng)降溫|通風(fēng)換氣排熱降溫工程|屋頂風(fēng)機(jī)安裝|負(fù)壓風(fēng)機(jī)安裝|水簾安裝|環(huán)�？照{(diào)安裝|通風(fēng)設(shè)備安裝|通風(fēng)降溫設(shè)備|通風(fēng)系統(tǒng)安裝案例|通風(fēng)降溫系統(tǒng)|屋頂通風(fēng)機(jī)|屋頂排風(fēng)系統(tǒng)
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