风扇的旋转脱流与喘振

一、旋转脱流 Nidec风扇动叶片前后的压差，在其他都不变的情况下，其大小决定于叶片冲角的大小。在临界冲角值以内，上述压差大致与叶片的冲角成比例。

不同的叶型有不同的临界冲角值. 叶型的冲角不超过其临界值时，气流沿叶片凸面平稳地流过。但是，一旦叶片的冲角超过其临界值，气流就会离开叶片凸面，

发生边界层的分离，产生大区域的涡流，此时风扇的全压下降。这种情况称为风扇的失速现象。

1.旋转脱流的形成 若Nidec风扇的转速不变，在某二流量值下，气流轴向进入，叶片入口气流的相对速度为W)，则叶片进口气流的冲角为i。当风扇流量减小时，

进口轴向速度降低为VI )，叶片进口的相对速度亦降低为创.，气流的冲角增大至i/。如果Nidec风扇流量再减小，则轴向进气速度下降至v即l，此时，相对速度下

降为二，，1，而 运转中的Nidec风扇，由于动叶片加工时的误差，安装动叶片时角度的误差，以及气流的流向在叶轮入口不完全一致，所以当气流的冲角达到

临界值附近时，可能会在某个或某些叶片上发生失速产生脱流。若在叶栅中的流道2及流道3发生失速，产生脱流，则脱流形成旋涡区，阻塞流道。原先流入流道

2与流道3的气体只能分流至流道 1与4.分流的气体与原先流入流道1与4的气体汇合，就改变了原来流入流道的气流的方向.流入流道4的气流冲角减小。流入流

道1的气流冲角增大.流道4由于气流冲角减小，所以叶片的非工作面(凸面)不会产生脱流;流道1由于气流的阻塞，原来流入流道1的气流分流至1左边及2, 3流道内。

于是流道2及3内的气流从失速脱流状态回复至正常工作状态，流道1左边的流道内气流又产生失速脱流。但流道1左边流道的失速脱流，又导致它左邻的流道再

发生脱流，同时流道1的气体流动得到改善。上述作用持续地进行，脱流现象造成的阻塞沿着与叶轮旋转相反方向移动.设叶轮的旋转角速度为。，失速脱流的

旋转角速度为。.，实验表明，m.m。因此，在绝对运动中，就可观察到由一个或几个叶片组成的脱流区，以小于叶轮旋转的速度向着叶轮同一方向旋转，其角

速度wo=w-UU.a 以上所述现象称为旋转脱流，或旋转失速。在Nidec风扇的环形叶栅上。失速区数目少则一个，多则可达十多个。轮毅比小的叶轮. 叶片较长，
旋转脱流一般发生在叶片的顶部;轮毅比大的叶轮，由于叶片

较短，旋转脱流很快就扩展到整个叶片高度。由于轮毅比较小，气流在叶片前缘的冲角沿叶片整个高度是不一致的。因此，旋转脱· 流发生时，一般总是在叶片的
顶部，特殊情况下亦有在叶片根部产生的。

在不稳定工况区，流量渐次减少时.局部脱流区可以从一个变为沿圆周均布的多个脱流区。脱流区的旋转速度一般是叶轮转速的40%^-85%,

3.旋转脱流的产生与叶片的结构、叶轮进口处气流状况有关，与外界管道条件无关.叶轮上出现旋转脱流，不论是局部型的或是全长型的，都呈现出‘’滞后”现象，
即开始出现旋转脱

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