整流板長度對(duì)風(fēng)機(jī)性能的影響

信息來源：發(fā)布時(shí)間：2021-03-08閱讀：333

離心通風(fēng)機(jī)中，氣流經(jīng)葉輪做功后壓力增高速度增加，雖然經(jīng)過了擴(kuò)壓器的擴(kuò)壓，速度進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)化為壓力能，但是通風(fēng)機(jī)中的擴(kuò)壓器基本都很簡單，相對(duì)高速的氣體進(jìn)入蝸殼不但會(huì)出現(xiàn)尾流-射流現(xiàn)象，而且由于葉輪出口到蝸殼的突擴(kuò)會(huì)在葉輪出口處產(chǎn)生不同旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度的旋渦，這些都極大的影響了風(fēng)機(jī)的效率。為了減少這種旋渦的出現(xiàn)，常常在蝸殼中安裝整流板，通過減小突擴(kuò)從而減少大強(qiáng)度的旋渦，其結(jié)構(gòu)如圖 9 所示。

本文研究了三個(gè)帶不同長度整流板的風(fēng)機(jī)，其中 model 1 風(fēng)機(jī)整流板長度是 180mm，model 2 風(fēng)機(jī)的整流板長度是 100mm，model 3 風(fēng)機(jī)的整流板長度是 70mm。三種模型相同位置網(wǎng)格疏密情況基本一致，蝸舌部分和蝸殼葉輪 interface 部分的網(wǎng)格尺寸相同；三種模型的蝸殼網(wǎng)格數(shù)分別是 714687、718966 和 730124；葉輪和進(jìn)口集流器部分使用相同的模型，葉輪和進(jìn)口集流器之間的間隙為 2mm。

圖 10 是整流板長度不同的模型風(fēng)機(jī)整機(jī)模擬的性能曲線圖，可以看出三種模型的全壓和流量均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，在設(shè)計(jì)工況下 model 2 的全壓分別比 model 1 和 model 3 的全壓高了 2.5%和 1.18%，在大流量時(shí) model 2 的全壓分別比 model 1 和 model 3 的全壓高了 6.3%和 0.85%，在小流量下相差則不是很大；效率的趨勢(shì)則基本與全壓趨勢(shì)保持一致，小流量下三種模型效率相差不大，在設(shè)計(jì)工況下 model 2 的效率分別比 model 1 和 model 3 的效率高了 1.19%和 1.13%，大流量下 model 2 的效率則分別比 model 1 和 model 3 的效率高了 7.1%

和 0.75%。

圖 11 是不同長度整流板的風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)工況下跨盤蓋中心截面的靜壓分布，可以看出隨著半徑的增大，整流板不同的三個(gè)模型靜壓都增加了，且三種模型的靜壓分布狀況相似，不同的是 model 1 出口壓力較低，氣流從葉輪進(jìn)入蝸殼后靜壓迅速上升，model 2 和 model 3

出口壓力基本相同，氣流從葉輪進(jìn)入蝸殼后壓力逐漸升高。圖 12 是不同長度整流板的風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)工況下葉輪中心截面的相對(duì)速度分布，可以看出三個(gè)模型都在靠近蝸舌處的兩個(gè)葉道內(nèi)出現(xiàn)了渦旋，其中 model 2 在上游的那個(gè)流道渦旋強(qiáng)度較大，下游流道渦旋強(qiáng)度很小，流

動(dòng)狀況最好，model 1 雖然在兩個(gè)流道內(nèi)都產(chǎn)生渦旋，渦旋強(qiáng)度較大，流動(dòng)狀況尚可，model3 在兩個(gè)流道內(nèi)都產(chǎn)生了比較大的渦旋，基本占據(jù)整個(gè)流道，流動(dòng)狀況最差。這也說明風(fēng)機(jī)下游設(shè)備會(huì)對(duì)上游設(shè)備產(chǎn)生影響。

結(jié)論：比較了不同長度的整流板對(duì)風(fēng)機(jī)性能的影響，整流板過長會(huì)使其距離葉輪前盤的間隙過小，氣流在從葉輪進(jìn)入蝸殼的時(shí)候流動(dòng)非常不均勻，產(chǎn)生較大的流動(dòng)損失，影響了風(fēng)機(jī)的全壓和效率，整流板太短則會(huì)明顯減弱集流器與葉輪之間的氣體泄漏阻擋效果，也會(huì)影響

全壓和效率，合理長度的整流板會(huì)破壞因?yàn)槿~輪、蝸殼突擴(kuò)產(chǎn)生的大尺度漩渦，同時(shí)對(duì)進(jìn)口集流器和葉輪之間的氣體泄漏也有一定的阻擋作用，減少了流動(dòng)損失和泄漏損失，提高了全壓和效率。