離心式風機配件中主軸流動性數據分析

　離心式風機配件中最關鍵的一個部件是：主軸，主軸的流動對最高效率點和近失速點時壓縮機的內部流動進行詳細模擬，重點關注葉頂區域流動及擴壓器進口流動。

 

葉頂區域流動

　　主流的軸向速度為正，而泄漏流的軸向速度為負，機匣壁面的軸向剪切應力能夠體現近壁面流體的速度方向，因此，軸向剪切應力為零的位置可以確定主流與泄漏流之間的交界面。已經有學者[12]在跨音速軸流壓縮機實驗中通過觀察機匣壁面的軸向剪切應力分布來確認交界面的位置。圖7顯示了在機匣壁面處在最高效率點和近失速點的軸向剪切應力分布情況。由圖7可知,在流量減小時，軸向剪切應力小于或等于零的范圍擴大，葉片前緣處的泄漏流影響范圍增大，但沒有影響到相鄰葉片或平行于葉片前緣。

　　對離心壓縮機的熵變過程進行分析，認為熵變的程度反映了壓縮機的運行性能。為了進一步分析流道中的熵變情況，在葉輪流道截取若干個截面，圖8為葉片前緣不同位置S3面的熵產分布圖，圖9為靠近尾緣處S3面的熵產分布圖。由圖8和圖9可知，在近失速點流動情況與最高效率點相差并不多，近失速點甚至有些截面的流動情況反而更好，壓縮機近失速點葉輪內的流動并沒有發生崩潰，故葉輪并不是引起壓縮機失穩的關鍵部件。 

 

擴壓器內流動

　　無葉擴壓器的進口流動角是擴壓器設計和判別流動狀態的重要參數，作者分別截取6個不同的徑向位置（r/r2=1.02,1.087,1.304,1.522,1.739和1.957），通過計算獲得了近失速點與最高效率點的絕對徑向速度、絕對切向速度及絕對流動角 （Vr/Vt的正切值)。在近失速點，流動的絕對徑向速度在80%擴壓器高度(定義輪蓋處的高度為100%)以下減小，在頂部變化不大，而絕對切向速度在靠近頂部區域增大，擴壓器進口的截面變化更為明顯。絕對切向、徑向速度的變化導致進口流動角減小引發擴壓器失穩，最終導致壓縮機失穩，擴壓器為壓縮機失穩的關鍵配件。

本文由丹陽瑞風熱處理機械有限公司發布于 2018-05-28 22:56  |