风扇的旋转脱流与喘振
栏目:行业动态 发布时间:2020-05-22 作者: 黄斌龙 来源: 原创
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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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