葉片數(shù)是與風(fēng)機氣動性能直接相關(guān)的重要參數(shù),葉片數(shù)過少會導(dǎo)致葉輪流道產(chǎn)生二次渦流,而過多的葉片數(shù)會使氣體有效流通面積減少,造成葉輪入口沖擊損失和沿程摩擦損失加劇,同時也會增加葉輪主軸的負荷,降低高壓風(fēng)機的全壓和效率。因此,每種葉輪都存在著優(yōu)良的葉片數(shù),使高壓離心風(fēng)機的性能更好。
為研究葉片數(shù)量對高壓離心風(fēng)機的影響,在原型機9個葉片的基礎(chǔ)上,選用8個和12個葉片的改進風(fēng)機分別進行數(shù)值計算,對計算結(jié)果進行分析。
圖5示出了高壓風(fēng)機在進口流速為15m/s(進口流量為2857m3/h)時3種葉片數(shù)葉輪的全壓分布情況。可以看出,葉片前緣附近存在明顯的低壓區(qū),這是由于氣體進入葉輪流道后,流動方向由軸向改為徑向的過程中與葉片前緣發(fā)生沖撞造成的,這些低壓區(qū)在各葉片間流道呈不對稱分布。隨著葉片數(shù)的增加,單個葉片間流道的流通截面減小,高壓流體所占的比例增加,葉輪出口全壓增大。
圖6示出了不同葉片數(shù)下的風(fēng)機性能曲線。從圖可見,在小流量區(qū)域,全壓隨著葉片數(shù)的增加而提升的幅度相對較大,這是因為8葉片和9葉片葉輪的葉片間流道較大,當(dāng)流量過低時,主氣流集中于葉片壓力面,不能將葉片間流道完全充滿,在葉片吸力面會產(chǎn)生大量的渦流,造成壓力損失。12葉片葉輪的葉片間流道較小,利于改善氣流的分布。隨著流量增加,同一工況下,不同葉片數(shù)風(fēng)機全壓間的差距縮小,這是由于低葉片數(shù)葉輪的葉片間流道也逐步被氣流充滿,降低了渦流損失。此時,葉輪內(nèi)的摩擦損失成為壓力降低的主導(dǎo)因素,多葉片數(shù)意味著更多的摩擦,所以葉片數(shù)的增加對全壓的提升不再明顯。相比于原型機,8葉片的葉輪將導(dǎo)致風(fēng)機全壓在全流量工況下都減小,而12葉片的葉輪則能在全流量工況下都對風(fēng)機全壓有所提升,這種提升在小流量工況時相對明顯。
此外,從流量-效率曲線可以看出,葉片數(shù)的改變并沒有影響高壓離心風(fēng)機的高效率工況區(qū)域,3種葉片數(shù)的風(fēng)機高效率工況區(qū)域都是在2200~2900m3/h之間。與原型機相比,采用8葉片的葉輪將導(dǎo)致風(fēng)機效率降低,而采用12葉片的葉輪則有利于風(fēng)機效率的提升,該改進方案可提高風(fēng)機效率約2%。
上述內(nèi)容便是高壓風(fēng)機廠家為大家介紹的葉片數(shù)對高壓離心風(fēng)機性能的影響,可以看出,這種影響力是確實存在的,所以大家在選購高壓風(fēng)機時對于葉片數(shù)也要好好把握一下。
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