中國(guó)風(fēng)機(jī)產(chǎn)業(yè)網(wǎng)  混暢通流暢風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)：混暢通流暢（斜流）風(fēng)機(jī)，風(fēng)壓系數(shù)比軸流風(fēng)機(jī)高，流量系數(shù)比離心風(fēng)機(jī)大，用在風(fēng)壓和流量都“不大不小”的場(chǎng)合。它填補(bǔ)了軸流風(fēng)機(jī)和離心風(fēng)機(jī)之間的空缺。同時(shí)具備裝簡(jiǎn)樸利便的特點(diǎn)。

    混流式風(fēng)機(jī)結(jié)合了軸流式和離心式風(fēng)機(jī)的特征，形狀看起來(lái)更像傳統(tǒng)的軸流式風(fēng)機(jī)。機(jī)殼可具有敞開(kāi)的進(jìn)口，但更常見(jiàn)的情況是，它具有直角彎曲外形，使電機(jī)可以放在管道外部。排泄殼緩慢膨脹，以放慢空氣或氣體流的速度，并將動(dòng)能轉(zhuǎn)換為有用的靜態(tài)壓力。

     SWF系列混流風(fēng)機(jī)是介于離心軸流之間的一種新型風(fēng)機(jī)，應(yīng)用斜流子午加速方法（亦稱斜流風(fēng)機(jī)）設(shè)計(jì)，它兼有兩者的長(zhǎng)處，壓力較同機(jī)號(hào)軸流風(fēng)機(jī)高，風(fēng)量較同機(jī)號(hào)離心風(fēng)機(jī)大，具有效率高、高效區(qū)寬、噪聲低、結(jié)構(gòu)緊湊，安裝利便等特點(diǎn)。本系列風(fēng)機(jī)分單速和雙速兩種型號(hào)，可以根據(jù)不同的使用場(chǎng)合改變風(fēng)機(jī)安裝角度，改變?nèi)~片數(shù)和變換轉(zhuǎn)速達(dá)到其使用要求。本產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工礦企業(yè)和高級(jí)民用建筑的送排風(fēng)系統(tǒng)，可替換低壓離心風(fēng)機(jī)或替換高壓軸流風(fēng)機(jī)。運(yùn)行效果良好，深得泛博用戶的信賴。

    混暢通流暢風(fēng)機(jī)用途:

    HL3-2A系列混暢通流暢風(fēng)機(jī)，是介于軸流式和離心式透風(fēng)機(jī)之間的一種新型風(fēng)機(jī)，它設(shè)計(jì)新奇、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、體重輕，具有離心式風(fēng)機(jī)高的壓力，軸流風(fēng)機(jī)大的流量，效率高、節(jié)能、噪聲低、安裝利便等特點(diǎn)，可替換2000Pa以下的中、低壓離心風(fēng)機(jī)，佛山九洲普惠風(fēng)機(jī)廠出產(chǎn)的混暢通流暢風(fēng)機(jī)廣泛用于產(chǎn)業(yè)、民用建筑透風(fēng)除塵等

達(dá)坂城風(fēng)區(qū)風(fēng)電基地，數(shù)量眾多、排列整齊的風(fēng)機(jī)蔚為壯觀。

達(dá)坂城風(fēng)區(qū)的“大風(fēng)車”是烏魯木齊著名的旅游景點(diǎn)，很多來(lái)自五湖四海的游客路過(guò)時(shí)都會(huì)停下來(lái)，近距離目睹它的芳容，感嘆它的壯觀。今年，“大風(fēng)車”的隊(duì)伍里，又將增加165個(gè)新成員。

五個(gè)風(fēng)電項(xiàng)目，年內(nèi)同時(shí)落地，總投資近25億元，新增165臺(tái)1500千瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。這組數(shù)字對(duì)在烏魯木齊從事風(fēng)電工作的人來(lái)說(shuō)，有著特殊的意義。

烏昌招商局工交能源處處長(zhǎng)祖力亞·熱西提說(shuō)：“達(dá)坂城風(fēng)區(qū)由達(dá)坂城區(qū)和烏魯木齊縣部分區(qū)域組成。三年前，有一個(gè)項(xiàng)目在烏魯木齊縣落戶，之后，再也沒(méi)有一個(gè)新風(fēng)電項(xiàng)目落戶達(dá)坂城風(fēng)區(qū)。五個(gè)項(xiàng)目能在同一年落地，這一天讓我們等得太久�！�

達(dá)坂城區(qū)區(qū)長(zhǎng)助理、經(jīng)發(fā)委主任周勇說(shuō)：“現(xiàn)在大家看到的吐烏大高等級(jí)公路旁的風(fēng)機(jī)，都是上世紀(jì)八九十年代建的。今年落地的項(xiàng)目中有四個(gè)將在達(dá)坂城區(qū)轄區(qū)內(nèi)，這是達(dá)坂城區(qū)成立八年來(lái)首次有新的風(fēng)電項(xiàng)目落地�！�

三年、八年，一個(gè)堪稱擁有全國(guó)最好風(fēng)力資源的達(dá)坂城風(fēng)區(qū)，為何風(fēng)電項(xiàng)目的落地卻讓大家等了那么久？

五個(gè)項(xiàng)目年內(nèi)同時(shí)落地

4月30日，記者從達(dá)坂城區(qū)經(jīng)發(fā)委了解到，五個(gè)4.95萬(wàn)千瓦的風(fēng)電項(xiàng)目，年內(nèi)將在達(dá)坂城風(fēng)區(qū)落地，總投資近25億元。其中，有一個(gè)在烏魯木齊縣轄區(qū)內(nèi)，其余四個(gè)均在達(dá)坂城區(qū)。

五個(gè)項(xiàng)目建成后，每年的發(fā)電量可達(dá)到6億千瓦時(shí)。以一個(gè)三口之家每月用電80度（1度=1千瓦時(shí)）計(jì)算，這些機(jī)組年發(fā)電量可供62.5萬(wàn)戶居民使用一年。

達(dá)坂城風(fēng)區(qū)是我國(guó)風(fēng)能資源最豐富的地區(qū)之一，由達(dá)坂城區(qū)和烏魯木齊縣的部分區(qū)域組成。該風(fēng)區(qū)面積約1938平方公里，可開(kāi)發(fā)利用風(fēng)能資源在1500萬(wàn)千瓦以上，資源開(kāi)發(fā)潛力巨大。

達(dá)坂城區(qū)的風(fēng)區(qū)面積達(dá)1500平方公里，年風(fēng)能蘊(yùn)藏量250億千瓦小時(shí)。周勇說(shuō)：“達(dá)坂城區(qū)的風(fēng)效在全國(guó)是最高的，全年標(biāo)準(zhǔn)利用小時(shí)數(shù)可達(dá)3300小時(shí)，高于全國(guó)平均標(biāo)準(zhǔn)利用小時(shí)數(shù)2200小時(shí)。因此風(fēng)力發(fā)電的運(yùn)行成本較低，目前上網(wǎng)的電價(jià)為每度0.51元，所以在達(dá)坂城區(qū)投資的回報(bào)率達(dá)到18%以上，回收成本大概需要7年，比全國(guó)回收成本平均時(shí)間少3年�！�

目前，烏魯木齊風(fēng)電規(guī)模為43.9萬(wàn)千瓦，僅占可開(kāi)發(fā)風(fēng)能資源的2.8%。烏昌經(jīng)發(fā)委副主任田華說(shuō)：“風(fēng)電是達(dá)坂城區(qū)、烏魯木齊縣最具發(fā)展?jié)摿Φ膽?zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。目前，豐富的風(fēng)能資源優(yōu)勢(shì)，還未及時(shí)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)�！�

對(duì)于建區(qū)8年來(lái)首次有新的風(fēng)電項(xiàng)目落地，達(dá)坂城區(qū)區(qū)委書(shū)記喬泉說(shuō)，4個(gè)風(fēng)電項(xiàng)目在同一年落地，可以說(shuō)激活了達(dá)坂城區(qū)停滯發(fā)展多年的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)，為打造“中國(guó)風(fēng)谷”增加了更詳實(shí)的內(nèi)容，也推動(dòng)了達(dá)坂城區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。達(dá)坂城區(qū)將結(jié)合實(shí)際，優(yōu)化現(xiàn)有景區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施，有序地開(kāi)發(fā)特色旅游項(xiàng)目，希望能打造成集西域風(fēng)情與現(xiàn)代工業(yè)文明于一體的景觀園區(qū)。

風(fēng)電入網(wǎng)依舊是難題

“達(dá)坂城風(fēng)力資源好，發(fā)電效率高。達(dá)坂城風(fēng)區(qū)是名副其實(shí)的香餑餑，拿下了，對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)就意味著賺錢(qián)的機(jī)會(huì)來(lái)了。”國(guó)網(wǎng)新源控股有限公司新疆分公司常務(wù)副總經(jīng)理常健感慨道，“這兩年多來(lái)，看著那么好的資源干干的放著，我們也很著急�？墒侨刖W(wǎng)問(wèn)題解決不了，就沒(méi)法發(fā)展風(fēng)電�！�

記者從疆內(nèi)風(fēng)電企業(yè)了解到，電網(wǎng)建設(shè)跟不上風(fēng)能發(fā)展速度，是制約風(fēng)電發(fā)展的重要瓶頸。

某電力方面專業(yè)人士說(shuō)，新疆電網(wǎng)獨(dú)立于全國(guó)電網(wǎng)，還沒(méi)與西北電網(wǎng)并網(wǎng)的現(xiàn)狀是限制新疆風(fēng)電發(fā)展的重要原因。由于新疆是固定電網(wǎng)，目前風(fēng)電不能外送，疆內(nèi)消納量十分有限，發(fā)出的電沒(méi)有消費(fèi)市場(chǎng)是風(fēng)電項(xiàng)目投資商擔(dān)心的問(wèn)題。

常健說(shuō)，風(fēng)力發(fā)電的穩(wěn)定性差，當(dāng)風(fēng)力發(fā)電時(shí)，正在供電的火電等供電企業(yè)就要停下來(lái)，否則電網(wǎng)就像一個(gè)大盆，承載不了就會(huì)“溢”出來(lái)；當(dāng)風(fēng)力發(fā)電不發(fā)電時(shí)，火電等發(fā)電企業(yè)要立刻補(bǔ)上，保證供電的連續(xù)性。

“因此，風(fēng)電的不穩(wěn)定性、相比火電投入成本高等多種因素使得部分地區(qū)的電網(wǎng)不具備接納大規(guī)模風(fēng)電的能力，也就造成風(fēng)電企業(yè)入網(wǎng)難�！�

軸流通風(fēng)機(jī)當(dāng)其葉片較薄以及過(guò)度前掠,重心偏離葉根截面中心時(shí),較高轉(zhuǎn)速造成的離心力和不穩(wěn)定進(jìn)氣流造成的葉片升力的變化,很容易激發(fā)葉片振動(dòng)。同時(shí)由于流固耦合,還可能造成葉片的馳振,使葉片提前疲勞損壞,降低風(fēng)機(jī)效率,并產(chǎn)生較大的氣動(dòng)噪聲。

　　在葉輪設(shè)計(jì)時(shí)有必要對(duì)其振動(dòng)模態(tài)進(jìn)行計(jì)算,但葉片葉身曲面復(fù)雜,用經(jīng)典理論無(wú)法求解,因此必須借用有限元模型來(lái)計(jì)算。ANSYS是當(dāng)今比較有名的有限元分析軟件之一,具有多種物理場(chǎng)的求解功能,可以很方便地進(jìn)行模態(tài)分析;大型CAD系統(tǒng)軟件UniGraphics具有豐富的曲面造型功能,非常適合于葉輪等具有復(fù)雜曲面實(shí)體的造型,建好的實(shí)體模型導(dǎo)入ANSYS即可進(jìn)行模態(tài)分析。

1 葉輪CAD模型建立和接口導(dǎo)入

　1.1  葉輪基本參數(shù)

 

　　軸流通風(fēng)機(jī)為整體注塑ABS塑料葉輪,葉片數(shù)為4,葉片較寬,葉片呈前掠狀。工作轉(zhuǎn)速為860r/min,輪轂直徑為0.147m,葉輪外徑為0.42m。

　1.2 幾何模型建立

 

　　通過(guò)三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x測(cè)量得到葉片表面型值點(diǎn),將點(diǎn)陣連接成曲面,并利用軟件UG的曲面剪裁和縫合功能,將葉片的曲面連接起來(lái)。一旦所有曲面被縫合就自動(dòng)生成以各曲面為邊界的實(shí)體。

　　葉輪為循環(huán)對(duì)稱結(jié)構(gòu),為加快有限元分析過(guò)程,利用ANSYS的循環(huán)對(duì)稱分析功能,對(duì)一個(gè)90°基本扇區(qū)進(jìn)行求解。建模時(shí)使全局坐標(biāo)系的Z軸與葉輪旋轉(zhuǎn)軸線對(duì)應(yīng),建立完整葉輪模型,然后用過(guò)輪轂軸線兩個(gè)相互夾角為90°的兩個(gè)平面切出1/4的葉輪模型。

　1.3導(dǎo)入幾何模型

 

　　能夠?qū)�UG模型導(dǎo)入ANSYS的方法有3種,其中基于直接的模型數(shù)據(jù)交換的兩種是:一是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口將CAD模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入分析系統(tǒng);另外是通過(guò)ANSYS為UG提供的專用接口直接讀入U(xiǎn)G的prt文件;第三種借助UG的GFEMFEA。

　　這里采取第二種方法,在功能菜單中點(diǎn)擊File→Import→UG,再選取零件文件即可。

2 預(yù)處理和求解

2.1輸入材料物理參數(shù)

　　輸入ABS材料的物理性能參數(shù):密度為1.2×10-6g/mm3,彈性模量為2.3MPa,泊松比為0.38。

2.2選擇單元類型

　　葉輪表面為變厚度復(fù)雜曲面,選用10節(jié)點(diǎn)的四面體單元solid92,該單元采用二次位移模式,非常適合對(duì)形狀不規(guī)則的實(shí)體劃分有限元模型。為了對(duì)基本扇區(qū)的兩個(gè)間隔相對(duì)90°的輪轂的剖面劃分網(wǎng)格,還選擇了一種二維單元:MESH200單元,并設(shè)定單元形狀參數(shù)為“trianglewith6nodes”(MESH200單元是專門(mén)用來(lái)劃分網(wǎng)格,提供網(wǎng)格占位功能,不參加單元運(yùn)算)。

2.3　劃分網(wǎng)格

　　先用MESH200三角形平面單元?jiǎng)澐州嗇炆系膬蓚�(gè)剖面的一個(gè)面上的網(wǎng)格,然后通過(guò)MSHCOPY命令將該面上的網(wǎng)格拷貝到另外一個(gè)剖面上。對(duì)整個(gè)模型用solid92單元分網(wǎng)格。

2.4　邊界條件加載

　　葉輪通過(guò)輪轂的軸心線裝配在電機(jī)軸線上,葉輪除轉(zhuǎn)動(dòng)外,其它運(yùn)動(dòng)都被限制。所以使輪轂圓柱裝配面的有限元節(jié)點(diǎn)X,Z方向的自由度得到約束(在全局柱面坐標(biāo)系中)。有限單元的節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)坐標(biāo)系與載荷方向?qū)��?yīng),在通常情況下節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系與全局迪卡爾坐標(biāo)系對(duì)應(yīng),必須首先用NROTAT命令轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)到柱面坐標(biāo)系中,然后再在節(jié)點(diǎn)上加載位移約束。

2.5　循環(huán)對(duì)稱處理

　　循環(huán)對(duì)稱模態(tài)求解是ANSYS對(duì)循環(huán)對(duì)稱結(jié)構(gòu)提供的一種特殊簡(jiǎn)化模態(tài)求解方法,在求解前有一些特殊的預(yù)處理。

　　首先,需要選擇葉輪上下兩個(gè)剖面上的節(jié)點(diǎn)并建立兩個(gè)組集,取名為“Low”和“High”。其次運(yùn)行CYCGEN的宏在基本扇區(qū)上建立第二個(gè)扇區(qū),模態(tài)分析就是通過(guò)這兩個(gè)扇區(qū)完成的,如果不帶參數(shù)運(yùn)行這個(gè)命令,它將內(nèi)部耦合和約束方程也拷貝到第二個(gè)扇區(qū)上;如果運(yùn)行CYCGEN‘,LOAD’的命令,則會(huì)把負(fù)載也拷貝到第二個(gè)扇區(qū)上。這里運(yùn)行CYCGEN,‘LOAD’。

2.6　求解

 

　選用BlockLanczos為求解方法,設(shè)置求解頻率范圍為20Hz到200Hz。對(duì)于求解循環(huán)對(duì)稱模態(tài),ANSYS也提供了專用的求解宏指令(不可直接用solve命令),該指令格式為：CYCSOL,NDMIN,NDMAX,NSECTOR,LOW

　各參數(shù)含義如下:

　NDMIN、NDMAX:計(jì)算的上下節(jié)徑范圍,NDMIN最小為0,NDMAX對(duì)偶數(shù)最大可取n/2,對(duì)奇數(shù)最大可取(n-1)/2。

　NSECTOR:循環(huán)對(duì)稱的扇區(qū)數(shù),這里為4。LOW:較低角度剖面上節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的組集名稱。

　該命令對(duì)應(yīng)菜單路徑:MainMenu>Solution>ModalCyclicSym。

　輸入CYCSOL,0,2,4,LOW進(jìn)行求解。

3 仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)照

 

　　試驗(yàn)是在葉輪安裝狀況下通過(guò)錘擊法進(jìn)行的,支架剛度很大,忽略支架的影響,認(rèn)為結(jié)構(gòu)在20～200Hz范圍內(nèi)的振動(dòng)模態(tài)頻率由葉輪決定。試驗(yàn)得到的葉輪模態(tài)頻率值為58.17Hz,83.38Hz,88.69Hz,154.8Hz;仿真得到的模態(tài)頻率值約為62Hz、80Hz、88Hz和152.2Hz。試驗(yàn)檢測(cè)得出的頻率與仿真結(jié)果對(duì)應(yīng)關(guān)系較好,因此相互得到了驗(yàn)證。由于振型試驗(yàn)比較復(fù)雜,所以沒(méi)有進(jìn)一步作振型試驗(yàn),后面將利用仿真的數(shù)據(jù)來(lái)觀察振型。

4 考慮預(yù)應(yīng)力和旋轉(zhuǎn)軟化

 

　　在真實(shí)狀況下葉輪是運(yùn)動(dòng)的,由于離心力和氣動(dòng)載荷的影響,葉輪產(chǎn)生拉伸變形,模態(tài)有可能與靜止?fàn)顩r有很大不同,所以必須予以考慮。影響旋轉(zhuǎn)件頻率變化的一種原因是由于離心力對(duì)葉片運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力的影響,造成了葉輪剛度的增大,使運(yùn)行狀況下模態(tài)頻率升高。

　另一種原因:旋轉(zhuǎn)軟化,旋轉(zhuǎn)軟化使模態(tài)頻率降低。其原理可以用一個(gè)簡(jiǎn)單的彈簧-質(zhì)量旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)說(shuō)明,彈簧垂直于旋轉(zhuǎn)軸,當(dāng)彈簧剛度很高而旋轉(zhuǎn)加速度很小時(shí),認(rèn)為彈簧變形很小。

　忽略彈簧變形對(duì)質(zhì)量塊向心加速度的影響,建立如下平衡方程:

　　kx=Mωs2r

　　(1)式中k———彈簧剛度

　　x———離開(kāi)平衡位置的距離

　　ωs———旋轉(zhuǎn)角速度

　　r———質(zhì)點(diǎn)自由位置相對(duì)于轉(zhuǎn)軸的半徑

　　但是如果彈簧剛度不夠,同時(shí)旋轉(zhuǎn)速度又很大,由于離心力的影響使彈簧產(chǎn)生較大位移,而該位移同時(shí)又使質(zhì)點(diǎn)離心運(yùn)動(dòng)的半徑加大,這時(shí)的平衡方程寫(xiě)為：

　　kx=Mωs2(r+x)(2)

　　如果仍然用(1)式的形式表示的話,其平衡方程可以寫(xiě)為：

　　(k-Mωs2)x=Mωs2r

　　施加表示載荷時(shí),其振動(dòng)方程可寫(xiě)為：

　　Mx-(k-Mωs2)x=f(t)

　　因此剛度由k變?yōu)?k-Mωs2),即相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)軟化作用,旋轉(zhuǎn)速度越高,旋轉(zhuǎn)物體密度越大,這種軟化作用也就越明顯。應(yīng)力剛化使模態(tài)頻率升高,旋轉(zhuǎn)軟化使模態(tài)頻率偏低,通常應(yīng)力剛化的作用偏大,所以同時(shí)考慮兩種因素影響,使運(yùn)轉(zhuǎn)狀況下模態(tài)頻率比靜止?fàn)顩r下模態(tài)頻率偏高。

　　為了獲得真實(shí)狀況與靜止?fàn)顩r下模態(tài)的差別,又進(jìn)行了一次模態(tài)有限元分析,步驟是在三、四步驟后給葉輪施加一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度,打開(kāi)預(yù)應(yīng)力開(kāi)關(guān),選擇分析類型為靜應(yīng)力分析,并進(jìn)行一次靜應(yīng)力分析。然后選擇分析類型為模態(tài)分析,并保證預(yù)應(yīng)力開(kāi)關(guān)為打開(kāi)狀態(tài),同時(shí)打開(kāi)旋轉(zhuǎn)軟化選項(xiàng),下面同三、五以后的步驟。

　　計(jì)算結(jié)果各振型對(duì)應(yīng)模態(tài)頻率變化不到1Hz,因此該葉輪可以采用靜止?fàn)顩r下的模態(tài)來(lái)代替運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的模態(tài),從考慮問(wèn)題的周全性上考慮,對(duì)應(yīng)力剛化、旋轉(zhuǎn)軟化驗(yàn)證是必要的。

5 振型和對(duì)氣動(dòng)噪聲影響的分析

 

　　為了觀察振型,用命令Expand并輸入?yún)��?shù)4擴(kuò)展成整個(gè)葉輪以觀察振型(菜單路徑:MainMenu>GeneralPostprocessing>Expandsector)�！　　　　　�(1)一階振動(dòng)頻率為61.5Hz,葉片表現(xiàn)為沿徑向扭擺,變形最大位置在葉根處,整個(gè)葉輪振型表現(xiàn)為1、3葉片擺動(dòng)時(shí),2、4不動(dòng),1、3葉片反向扭擺。

　　(2)二階振動(dòng)頻率為62Hz,葉片表現(xiàn)為沿徑向線扭擺,變形最大位置在葉根處,整個(gè)葉輪振型表現(xiàn)為1、3葉片向前扭擺,2、4葉片向后扭擺。

　　(3)三階振動(dòng)頻率為62.5Hz,葉片表現(xiàn)為沿徑向線扭擺,變形最大位置在葉根處,整個(gè)葉輪振型表現(xiàn)為4個(gè)葉片以相同形式同向扭擺。

　　(4)四階振動(dòng)頻率為80.3Hz,葉片仍然表現(xiàn)為沿徑向線扭擺,但葉片型面上有彎曲現(xiàn)象出現(xiàn),彎曲最大現(xiàn)象出現(xiàn)在較大葉片半徑處,整個(gè)葉輪振型表現(xiàn)為1、3葉片向前扭擺,2、4葉片向后扭擺。

　　(5)五階振動(dòng)頻率為80.5Hz,葉片表現(xiàn)為沿徑向線扭擺,葉片型面上有彎曲現(xiàn)象出現(xiàn),彎曲最大現(xiàn)象出現(xiàn)在較大葉片半徑處,整個(gè)葉輪振型表現(xiàn)為1、3葉片反向扭擺,2、4不動(dòng)。

　　(6)六階振動(dòng)頻率為87.6Hz,葉片表現(xiàn)為沿徑向線扭擺,葉片型面上有彎曲現(xiàn)象出現(xiàn),彎曲最大現(xiàn)象出現(xiàn)在較大葉片半徑處,整個(gè)葉輪振型表現(xiàn)為4個(gè)葉片以相同形式同向扭擺。

　　(7)七階振動(dòng)頻率為152.2Hz,1、3葉片的運(yùn)動(dòng)形式以葉片型面上的彎曲波為主,彎曲波有兩條節(jié)線,且彎曲波最嚴(yán)重發(fā)生在葉片外周處,1、3葉片運(yùn)動(dòng)形式相差180°相位;2、4葉片基本不動(dòng),但在前掠的葉尖處有少量翹曲;對(duì)面的葉片變化相位差180°。

　　(8)八階振動(dòng)頻率為152.6Hz,葉片表現(xiàn)4個(gè)葉片型面上都出現(xiàn)彎曲波,且整個(gè)葉輪相對(duì)的兩個(gè)葉片振動(dòng)情況相同,而相鄰的葉片振動(dòng)情況相差180°相位。

　可以看出葉輪模態(tài)振動(dòng)形式主要是由4個(gè)葉片周向不同振動(dòng)組合形式,造成這種原因主要是前掠葉片剛度遠(yuǎn)小于輪轂的剛度,即葉片“軟”,而輪轂“硬”;葉片低頻振型主要以葉片整體扭擺為主,而高頻主要以葉片彎曲波為主。從對(duì)噪聲的影響來(lái)看認(rèn)為前六階振型影響較大,因?yàn)橛捎谒�的擺對(duì)流場(chǎng)有較大影響,造成了葉片進(jìn)氣攻角的變化,從而形成葉片表面升力的波動(dòng),最嚴(yán)重的情況會(huì)產(chǎn)生馳振,產(chǎn)生很大氣動(dòng)噪聲和效率較大的降低。

6 結(jié)論

　　通過(guò)有限元對(duì)葉輪模態(tài)進(jìn)行了模態(tài)分析,考慮了旋轉(zhuǎn)軟化、應(yīng)力強(qiáng)化對(duì)葉輪真實(shí)運(yùn)行狀況下模態(tài)頻率的影響,發(fā)現(xiàn)與靜止?fàn)顟B(tài)差別不大,同時(shí)分析結(jié)果與試驗(yàn)吻合較好。通過(guò)振型分析,認(rèn)為較低頻率的前六階振動(dòng)對(duì)氣動(dòng)噪聲影響較大,為設(shè)計(jì)低噪聲風(fēng)機(jī)提供了借鑒。

　　下一步將計(jì)算葉輪流場(chǎng),得到葉片流場(chǎng)受力并對(duì)葉輪作諧波分析,通過(guò)氣動(dòng)聲學(xué)公式預(yù)測(cè)噪聲的大小,以期望獲得葉輪振動(dòng)對(duì)氣動(dòng)噪聲的具體量值。

公司業(yè)務(wù)下降的原因分析風(fēng)機(jī)及配件業(yè)務(wù)：2009年公司這項(xiàng)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入9,722.95萬(wàn)元，同比上年減少40.23%，毛利潤(rùn)率為32.94%,同比上年上升了3.27個(gè)百分點(diǎn)。受今年外圍經(jīng)濟(jì)影響，2009年上半年，風(fēng)機(jī)方面大部份已簽約的大項(xiàng)目合同都不同程度的要求延遲交貨，配套類業(yè)務(wù)也因此受影響，導(dǎo)致公司開(kāi)工不足；另由于公司近些年來(lái)對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的一個(gè)主動(dòng)調(diào)整，轉(zhuǎn)型做大項(xiàng)目，也造成一些短平快的小單訂單不足，特別是工民建訂單出現(xiàn)一定缺口，導(dǎo)致報(bào)告期內(nèi)公司業(yè)績(jī)不佳。2009年下半年，隨著國(guó)家政府積極財(cái)政政策和適度寬松貨幣政策的實(shí)施，一系列經(jīng)濟(jì)刺激舉措的推出，市場(chǎng)形勢(shì)逐漸好轉(zhuǎn)，公司各地鐵項(xiàng)目生產(chǎn)指令開(kāi)始下達(dá)，核電項(xiàng)目也發(fā)出發(fā)貨要求，生產(chǎn)形勢(shì)開(kāi)始好轉(zhuǎn)。

　　漆包線業(yè)務(wù)：2009年公司這項(xiàng)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入85，432.07萬(wàn)元，同比上年降低22.69%，毛利潤(rùn)率為5.06%,同比上年下降了1.23個(gè)百分點(diǎn)。09年初，受外部經(jīng)營(yíng)環(huán)境的影響，客戶訂單大幅減少，尤其是以東莞深圳地區(qū)為主的出口市場(chǎng)；而且大部分客戶提出了降價(jià)的要求，客戶降價(jià)幅度高達(dá)10％甚至個(gè)別客戶降幅達(dá)到20％，降價(jià)客戶銷量占了全年總銷量的75％。降價(jià)范圍之廣，幅度之大，是歷年來(lái)所未有的，因此上半年經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)較差。從09年8月起，

　　市場(chǎng)形式好轉(zhuǎn)，訂單量逐步上升，但為了搶占市場(chǎng)，加工價(jià)格仍然沒(méi)有得到較大提高，因此全年的經(jīng)營(yíng)利潤(rùn)率較低。

　　冷凍設(shè)備：因?yàn)檫@項(xiàng)業(yè)務(wù)收入占公司總收入比例很小，因此該業(yè)務(wù)變化對(duì)公司收入和利潤(rùn)影響不大。

　　（3）公司發(fā)展前景及業(yè)績(jī)預(yù)測(cè)

　　風(fēng)機(jī)及配件：公司主要是專業(yè)從事通風(fēng)與空氣處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、制造與銷售的企業(yè)。通風(fēng)與空氣處理設(shè)備行業(yè)屬于裝備制造業(yè)的組成部分，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，是國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的行業(yè)。隨著我國(guó)能源、石化等重工業(yè)和重大基礎(chǔ)交通建設(shè)的快速發(fā)展，核電站、地鐵軌道交通、隧道等行業(yè)高端產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域市場(chǎng)潛力較大，市場(chǎng)容量增長(zhǎng)迅速。根據(jù)《中國(guó)通風(fēng)及空氣處理行業(yè)研究報(bào)告》相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，地鐵通風(fēng)與空氣處理設(shè)備約占地鐵項(xiàng)目總投資額的8‰。未來(lái)5年，地鐵通風(fēng)及空氣處理設(shè)備的市場(chǎng)總?cè)萘考s為50億元，年均增長(zhǎng)率在15%以上；隧道通風(fēng)與空氣處理系統(tǒng)設(shè)備的市場(chǎng)總?cè)萘课磥?lái)5年將超過(guò)75億元；2010年核電HVAC設(shè)備的市場(chǎng)需求將達(dá)到7億元，2011年將達(dá)到9億元，2012年將達(dá)到10億元，2013年將達(dá)到12億元，年均增長(zhǎng)率在10%以上。工業(yè)風(fēng)機(jī)方面，首先國(guó)內(nèi)工業(yè)固定資產(chǎn)投資額在未來(lái)仍將繼續(xù)保持比較高的增長(zhǎng)，這為工業(yè)通風(fēng)與空氣處理系統(tǒng)設(shè)備提供了很大的市場(chǎng)需求；另一方面隨著先進(jìn)制造業(yè)比重的加大，一大批落后的工藝、設(shè)備將逐步被淘汰或者升級(jí)換代，這將為工業(yè)通風(fēng)與空氣處理系統(tǒng)設(shè)備創(chuàng)造潛在的市場(chǎng)需求。綜上所述，總得來(lái)說(shuō)，HVAC市場(chǎng)潛力較大，市場(chǎng)容量增長(zhǎng)迅速。

　　漆包線：公司主要產(chǎn)品有聚酯漆包圓銅線、改性聚酯漆包圓銅線、聚氨酯漆包圓銅線、聚酯亞胺漆包圓銅線、耐高溫耐冷媒漆包圓銅線、漆包圓鋁線等。相關(guān)資料顯示，從2005年開(kāi)始，中國(guó)每年新增發(fā)電裝機(jī)容量的平均值約為7,000萬(wàn)千瓦，與此相關(guān)的繞包線需求量約35萬(wàn)噸/年。2007年中國(guó)電磁線的產(chǎn)銷量130萬(wàn)噸，達(dá)到歷史最高水平，其中繞包線約35萬(wàn)噸，漆包線95萬(wàn)噸。2008年受金融風(fēng)暴影響，漆包線產(chǎn)銷量下降約15%，約為80萬(wàn)噸，繞包線沒(méi)有受到金融風(fēng)暴影響仍維持35萬(wàn)噸水平，2008年電磁線的產(chǎn)銷量約為115萬(wàn)噸；2009年繞包線仍維持35萬(wàn)噸，漆包線產(chǎn)銷量下降10%～15%，約為70萬(wàn)噸，2009年電磁線的產(chǎn)銷量約為105萬(wàn)噸；預(yù)計(jì)2010年漆包線的耗量與2009年持平，2011年和2012年每年以8%的增幅從2010年的谷底回升。

　　冷凍設(shè)備：因?yàn)檫@項(xiàng)業(yè)務(wù)收入占公司總收入比例很小，因此該業(yè)務(wù)變化對(duì)公司收入和利潤(rùn)影響不大。不過(guò)隨著經(jīng)濟(jì)的回暖，該項(xiàng)業(yè)務(wù)收入和盈利也會(huì)提高。

　　我們預(yù)計(jì)公司未來(lái)三年收入分別為1247.58百萬(wàn)元、1559.47百萬(wàn)元、1949.34百萬(wàn)元，每股收益分別為：0.098元、0.102元、0.117元。

　　主要財(cái)務(wù)指標(biāo)預(yù)測(cè)值在下頁(yè)表格。

　　3．投資建議

　　考慮到金融危機(jī)的陰影依然存在，經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇還有變數(shù)，因此，公司產(chǎn)品銷售量不可能馬上回復(fù)到常規(guī)年份，通過(guò)以上我們對(duì)公司經(jīng)營(yíng)情況的分析和預(yù)測(cè)，我們給予公司“中性”評(píng)級(jí)。

作者：田書(shū)華 來(lái)源：銀河證券研究中心

電磁懸浮軸承的發(fā)展及在鼓風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用前景

摘要： 　　闡述了電磁軸承的基本原理及該種軸承的發(fā)展，對(duì)國(guó)內(nèi)國(guó)外電磁軸承的技術(shù)研究和應(yīng)用水平做了詳細(xì)的比較，調(diào)研了電磁軸承在鼓風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用情況，尤其結(jié)合企業(yè)的實(shí)際情況，得出電磁懸浮軸承完全具備應(yīng)用在鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)上的結(jié)論。       關(guān)鍵詞： 電磁懸浮軸承；透平式鼓風(fēng)機(jī)；應(yīng)用       中圖分類號(hào)： TH133.3 　　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B       文章編號(hào)： 1006 - 8155 （ 2008 ） 02-0070-04       Development of Magnetic Fl oating Bearing and Its Application Prospect for       Blowers       Abstract: The paper specifies the basic principle of magnetic bearing and       its developing prospect. The technology research and application between       domestic and overseas magnetic bearings are compared in detail,屋頂通風(fēng)排熱風(fēng)機(jī). The       research on the application of magnetic bearing on blowers is carried out       combining with the actual condition of enterprises. Then the conclusion       that magnetic fl oating bearing can totally apply on blowers and       compressors is summarized.       Key words: magnetic fl oating bearing; turbine blower; application 　　 0 　引言 　　電磁懸浮軸承是利用磁力實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸的新型軸承，具有無(wú)接觸、不需要潤(rùn)滑和密封、振動(dòng)小、使用壽命長(zhǎng)、維護(hù)費(fèi)用低等一系列優(yōu)點(diǎn)，屬于高技術(shù)領(lǐng)域。磁浮軸承的研制不僅可以填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，而且可以帶動(dòng)機(jī)電行業(yè)的很多相關(guān)企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，形成新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。此外，電磁懸浮軸承的研制具有重要的國(guó)防應(yīng)用價(jià)值，可為我國(guó)研制以磁軸承支承的新一代航空發(fā)動(dòng)機(jī)儲(chǔ)備先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)。 　　電磁懸浮軸承是典型的機(jī)械電子學(xué)產(chǎn)品， 機(jī)械電子學(xué)是融機(jī)械工程、電氣工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)于一體的跨學(xué)科工程領(lǐng)域。 　　1 　電磁懸浮軸承產(chǎn)生的背景         　　電磁懸浮軸承技術(shù)的發(fā)展是由于現(xiàn)代工業(yè)對(duì)新一代支承技術(shù)的需求推動(dòng)的。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械提出了各種越來(lái)越苛刻的性能要求。在能源化工機(jī)械中，要求轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度和精度越來(lái)越高、轉(zhuǎn)子和定子之間的間隙越小越好以追求更高的效率。而對(duì)另一些工作在極端高溫或低溫環(huán)境下的軍工、航空航天領(lǐng)域的旋轉(zhuǎn)機(jī)械來(lái)說(shuō)，除了要求能夠承受嚴(yán)酷的環(huán)境考驗(yàn)之外，對(duì)于支承的可控性、安全及可靠性的考慮往往是第一位的。 　　與其他機(jī)械相比，旋轉(zhuǎn)機(jī)械的最大特點(diǎn)在于：轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)始終被約束在間隙比較小的空間內(nèi)。這種間隙比，對(duì)于傳統(tǒng)的油潤(rùn)滑軸承來(lái)說(shuō)，大致在 1/1000 ～ 5/1000 　　范圍內(nèi)。由于轉(zhuǎn)子在運(yùn)行中所受到的各種激勵(lì)作用，這種小間隙約束是很容易遭到破壞的，這也是支承之所以成為制約高性能旋轉(zhuǎn)機(jī)械進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)的原因       [1] 。 　　對(duì)于新一代支承技術(shù)性能指標(biāo)的要求為（ 1 ）高轉(zhuǎn)速：從每分鐘數(shù)十轉(zhuǎn)到數(shù)十萬(wàn)轉(zhuǎn)；（ 2       ）高精度：要求支承具有良好的動(dòng)態(tài)性能。例如：轉(zhuǎn)子的動(dòng)態(tài)振幅要求控制在一定的范圍內(nèi)；（ 3 ）可控性；（ 4 ）對(duì)于各種嚴(yán)酷環(huán)境的適應(yīng)性；（ 5       ）可靠性。       　　迄今為止，能夠同時(shí)滿足上述要求，可投入實(shí)際工程應(yīng)用的支承技術(shù)當(dāng)首推主動(dòng)控制的電磁軸承。

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風(fēng)機(jī)的安裝，使用，維護(hù)和保養(yǎng)

一。風(fēng)機(jī)的安裝與使用 　　首先拆箱檢查風(fēng)機(jī)各部在運(yùn)輸中有否變形或損壞，若有此情形，應(yīng)待檢修校正后方可正式安裝使用。 　　1。打開(kāi)接線盒，接通電源度運(yùn)轉(zhuǎn)（空載），葉輪旋轉(zhuǎn)方向與銘牌箭頭相同，風(fēng)機(jī)外殼需接地，并觀察其有否碰殼，若有此情形，應(yīng)立即予以調(diào)整。 　　2。風(fēng)機(jī)接線法蘭應(yīng)接帆布或其他軟性接管，以利于風(fēng)機(jī)與管道的隔振，風(fēng)機(jī)不應(yīng)承愛(ài)外接風(fēng)管的重量，屋頂式風(fēng)機(jī)與基礎(chǔ)連接處及分體式風(fēng)帽裝連接處應(yīng)加減振墊，并加注密封膠以避免漏風(fēng)。 　　3.風(fēng)機(jī)安裝就位，所有緊固件必須重新緊固一次。 　　4。待清除風(fēng)機(jī)進(jìn)出口管道及附近一切障礙物后放可正式投入使用。 　　二 風(fēng)機(jī)的維護(hù)與保養(yǎng) 　　1。一旦發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)有問(wèn)題，應(yīng)隨時(shí)立即停機(jī)檢查。 　　2。定期清除風(fēng)機(jī)前后管道中的異物，以防意外，應(yīng)定期更換傳動(dòng)部位潤(rùn)滑油脂，風(fēng)機(jī)在露天應(yīng)有防雨措施。 　　3。遇工況變化，應(yīng)采用閥門(mén)調(diào)節(jié)風(fēng)量。 　　4。定期測(cè)量風(fēng)機(jī)電機(jī)電流大小，正常情況下，所測(cè)電流應(yīng)小于額定電流。 　　三。風(fēng)機(jī)的常風(fēng)故障分析 　　1。振動(dòng)（可從下述幾個(gè)方面進(jìn)行檢查）； 　　A。葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)碰擦，此時(shí)會(huì)發(fā)生異常的聲音和激烈的振動(dòng)。原因是貯運(yùn)，安裝，使用過(guò)程中風(fēng)機(jī)外殼或葉輪部件發(fā)生變形。 　　b，貯運(yùn)，安裝，使用過(guò)程中傳動(dòng)件或機(jī)殼變形葉輪平衡破壞。原因如下：葉輪受壓變形；葉輪與軸套的連接件松動(dòng)；吊裝不妥導(dǎo)致主軸變形；電機(jī)固定螺旋松動(dòng)； 　　c風(fēng)機(jī)底腳螺栓未固緊。 　　2。發(fā)熱：常溫下運(yùn)行一小時(shí)后，發(fā)現(xiàn)電機(jī)溫升過(guò)高，則可能由下列原因之一造成； 　　a系統(tǒng)阻力過(guò)大或風(fēng)機(jī)選配一不合理導(dǎo)致電機(jī)超負(fù)荷運(yùn)行，原因是管網(wǎng)阻力系數(shù)過(guò)大或管路系數(shù)的閥門(mén)未打開(kāi)。 　　b電機(jī)軸承損壞，配合間隙小，不符合要求； 　　c電機(jī)斷相運(yùn)行或接線錯(cuò)誤； 　　d電源電壓過(guò)低。  　　四。風(fēng)機(jī)的節(jié)電方法 　　1。盡量減小管網(wǎng)阻力，合理選擇管道尺寸和安裝位置，裝設(shè)進(jìn)口集流器。 　　2。控制風(fēng)筒與葉片頂部的徑向間隙值。 　　3。合理選擇風(fēng)機(jī)型號(hào)，不使風(fēng)機(jī)在低效區(qū)進(jìn)行。 　　4。如單獨(dú)適用風(fēng)機(jī)葉輪必須配合適的電機(jī)，否則會(huì)造成大馬拉小車的現(xiàn)象。

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?? 1.安裝時(shí)，應(yīng)保證氣流通暢,PVC水簾好，組合式冷庫(kù)內(nèi)送風(fēng)均勻，維修方便。冷風(fēng)機(jī)的風(fēng)扇射程為 7米 ，安裝時(shí)應(yīng)留意長(zhǎng)度大于 7米 的冷庫(kù)庫(kù)溫均勻。 ? 2. 組合式冷庫(kù)風(fēng)機(jī)的排風(fēng)方向應(yīng)盡可能朝向門(mén)，吸風(fēng)側(cè)應(yīng)避開(kāi)門(mén)。離墻間隔應(yīng)符合以下規(guī)定： ? 離后墻>450mm，離側(cè)墻>200mm。 ? 3.供液管的配置應(yīng)保證供液量的充足，膨脹閥前無(wú)閃發(fā)氣體；回氣管的配置應(yīng)保證回油流暢，壓損不超過(guò)2PSIG�；貧夤艹稣舭l(fā)器后，上升時(shí)應(yīng)加一回油彎，上升段要縮徑。 ? 4.特大型冷庫(kù)其頂板需要用立柱支撐。在底板上鋸出柱子穿孔，將立柱用膨脹螺栓固定于地 面。將鋼梁掉起，焊接于立柱上。如高度需調(diào)整時(shí)，在鋼梁與立柱之間加墊鐵。頂板放于 鋼梁上。并做好庫(kù)板之間的密封，安裝裝飾件。 ? 5.當(dāng)兩個(gè)以上的冷庫(kù)并聯(lián)為一路系統(tǒng)時(shí)，每個(gè)冷庫(kù)應(yīng)配一 電磁閥 ，以保證每個(gè)冷庫(kù)供液均勻。 ? 6.膨脹閥感溫包應(yīng)安裝在盡可能靠近蒸發(fā)器的回氣管的水平位置上，并留意以下事項(xiàng)： 1）感溫包決不能安裝在吸氣管底部； ? 2）感溫包必須能感受過(guò)熱的蒸汽溫度，不得暴露在極冷或極熱的位置，否則建議將感溫包隔熱。 ? 3）感溫包應(yīng)安裝在回氣管截面的1點(diǎn)和4點(diǎn)的水平線上。不能安裝在吸氣管的底部，以防吸氣管底部有油，使感溫包接受錯(cuò)誤信號(hào)。????? 風(fēng)機(jī)橫吊桿直線貼頂板安裝。 1）M10×200鍍鋅螺栓 2）?10彈簧墊圈 3）空氣冷卻器橫吊桿 4）風(fēng)機(jī)安裝板 5）?10木墊圈 6）M10螺母 低溫組合式冷庫(kù)應(yīng)安裝下水防凍加熱絲后，再連接PVC管。庫(kù)內(nèi)排水管盡可能短，采用?25或?40的PVC管。水盤(pán)泄水口向庫(kù)外方向是5％斜坡的外排水。排水管庫(kù)外段需作一水封。

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