叶顶间隙形态对轴流风机性能影响的数值研究

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动叶可调轴流风机因其可通过改变动叶安装角来调节流量及压头，具有调节效率高，并且可将调节后的风机工作范围处于高效区等优点已成为大型火电机组的主要通风设备。因此，追求风机的高性能与高效率对于电厂的经济运行有着现实价值。适当的改变动叶叶顶间隙结构可减少叶顶泄漏损失、提高风机效率、增加稳定工作范围。
　　针对带后置导叶的OB-84型单级动叶可调轴流风机，采用Fluent数值模拟软件，模拟机匣处理、斜沟槽机匣处理及非均匀叶顶间隙三种叶顶间隙结构下下风机的气动性能，通过分析不同叶顶间隙结构下叶顶的流场分布、压力分布、熵产分布及叶轮做功能力，探讨其对风机性能影响的内在机理。
　　研究表明：不同机匣处理与斜沟槽机匣处理方案对风机性能均有明显影响，机匣处理后设计工况及大流量下全压和效率均有所提升，小流量下则与之相反；机匣处理改变了吸力面与压力面的静压分布，叶顶泄漏流减轻，叶片中上部通流能力增强，做功能力增加；对比各种开槽结构，圆形槽结构提升风机性能最为明显。斜沟槽机匣处理改变了叶顶泄漏流场的分布，缓解了泄漏流的发展，削弱了泄漏流与主流的掺混；与原壁面相比，斜沟槽机匣处理的风机在设计流量下全压和效率均有一定程度提高。具有最优的气动性能的方案设计流量下效率较原风机提高了0.59%。
　　在平均叶顶间隙不变的前提下，采用渐缩型间隙的风机全压与效率均高于均匀间隙，高效区范围扩大，且渐缩程度越大，性能提升越显著；渐缩型间隙改变了间隙内涡量场的分布，叶顶泄漏损失减少，叶片中上部做功能力增强。而采用渐扩型间隙后做功能力下降，风机性能均低于均匀间隙。渐缩型叶顶间隙形态可作为一种提高风机性能的重要手段加以实施。

著录项

作者
崔建光;
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作者单位

华北电力大学;

华北电力大学(保定);

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授予单位华北电力大学;华北电力大学(保定);
学科动力工程
授予学位硕士
导师姓名叶学民;
年度 2017
页码
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类轴流式;
关键词
轴流风机; 叶顶间隙; 气动性能; 风机效率;

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