【摘要】：動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)以高效率、大流量和易調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn),在電廠(chǎng)等領(lǐng)域被廣泛采用。但其耗電量占廠(chǎng)用電25%以上,且氣動(dòng)噪聲較大,因此開(kāi)展此類(lèi)風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)性能和噪聲研究對(duì)于節(jié)能減排和降低環(huán)境噪聲具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。對(duì)軸流風(fēng)機(jī)葉片應(yīng)用周向彎曲或弦向掠技術(shù)可抑制葉頂泄漏現(xiàn)象,提高風(fēng)機(jī)氣動(dòng)性能,對(duì)整機(jī)噪聲也有一定影響。利用Fluent軟件和Ansys有限元分析模塊對(duì)帶后置導(dǎo)葉的OB-84型單級(jí)動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行全三維模擬研究,探討了不同彎掠角度的葉片對(duì)風(fēng)機(jī)氣動(dòng)和聲學(xué)性能的影響;對(duì)比了葉片彎掠前后風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)性能和內(nèi)流特征,分析了靜力結(jié)構(gòu)特性和進(jìn)行了噪聲預(yù)估,并探究了在所選取彎掠角度范圍內(nèi)得到的最佳彎掠角度在變動(dòng)葉安裝角工況下的適應(yīng)性。研究表明:周向彎曲和弦向掠葉片對(duì)風(fēng)機(jī)性能均有明顯影響。對(duì)于前彎葉片風(fēng)機(jī),葉片彎曲后風(fēng)機(jī)全壓提高,大流量側(cè)效果明顯,設(shè)計(jì)工況點(diǎn)前彎3.0°性能提升最佳,全壓和效率分別提升3%和0.16%;變安裝角工況β=29和35°時(shí),θ=3.0°葉片風(fēng)機(jī)在對(duì)應(yīng)最高效率點(diǎn)處的全壓和效率變化分別為-0.55%,-0.53%和1.39%,2.11%;前彎葉片增強(qiáng)了葉片中下部做功能力,抑制了葉頂泄漏現(xiàn)象,同時(shí)延緩葉根區(qū)分離流動(dòng)的發(fā)生,根部流動(dòng)更加平穩(wěn),且增大安裝角可增強(qiáng)前彎葉片對(duì)葉頂和葉根附近流場(chǎng)的改善作用;彎曲葉片可降低風(fēng)機(jī)噪聲,在小安裝角β=29°時(shí)效果更佳;葉片彎曲后變形量有所增加,但均滿(mǎn)足靜強(qiáng)度校核要求。對(duì)于前掠葉片風(fēng)機(jī),葉片掠設(shè)計(jì)后風(fēng)機(jī)整體性能提高,小流量側(cè)和大流量側(cè)效果明顯,設(shè)計(jì)流量下前掠8.3°性能最優(yōu),全壓和效率分別提升2.1%和1.68%;前掠葉片能有效提高葉輪做功能力和導(dǎo)葉擴(kuò)壓能力,使整個(gè)葉頂區(qū)熵產(chǎn)率降低,減弱了葉頂泄漏現(xiàn)象的發(fā)生,減少了泄漏損失;葉片掠向改型后雖然變形增大,但均滿(mǎn)足材料強(qiáng)度要求;前掠葉片最大聲功率級(jí)較原葉片提高5.56%,實(shí)際運(yùn)行中應(yīng)采取降噪措施;設(shè)計(jì)安裝角下的最佳前掠角度可對(duì)長(zhǎng)期帶基本負(fù)荷的風(fēng)機(jī)加以實(shí)施。
【圖文】：

OB-84型單級(jí)動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)模型

原葉片與周向前彎葉片
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TH432.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2701173