橢圓形進(jìn)口集流器對多翼離心風(fēng)機(jī)性能影響的實驗研究(3)
作者:石家莊風(fēng)機(jī) 日期:2015-8-25 瀏覽:1615
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葉輪出口半徑,.一80 mm,Z/6分別為O.1、0.3、O.5、O.7、O.9時,回轉(zhuǎn)面位置處葉輪出口徑向速度沿周向角的分布,其中圖9a給出了監(jiān)測位置.從圖中可以看出:葉輪出口徑向速度沿軸向分布很不均勻;靠近葉輪前端區(qū)域,氣流流動情況較差(見圖9b),靠近葉輪中部以及軸盤處,氣流流動情況較好(見圖9d~9f),其中周向角在O?!?0。區(qū)域(主要通流區(qū)域)的葉輪出口徑向速度較大,而周向角在90。區(qū)域附近,由于蝸舌的阻隔作用,徑向速度出現(xiàn)陡降.當(dāng)z/6=O.1時,改進(jìn)石家莊市風(fēng)機(jī)廠與原石家莊市風(fēng)機(jī)廠均在90。區(qū)域附近的蝸舌下游出現(xiàn)了逆流氣流,大部分圓周區(qū)域內(nèi)的葉輪出口徑向速度小于0,表明大部分葉道處于堵塞狀態(tài),葉輪通流情況較差.當(dāng)Z/6=0.3時,在110?!?60。區(qū)域,葉輪出口氣流流動較為通暢,這一區(qū)域中改進(jìn)石家莊市風(fēng)機(jī)廠的葉輪出口徑向速度比原石家莊市風(fēng)機(jī)廠有所提高.當(dāng)Z/6=O.5時,葉輪通流情況較好,圓周區(qū)域內(nèi)的葉輪出口徑向速度均大于0,原石家莊市風(fēng)機(jī)廠在主要通流區(qū)域的O。~30。區(qū)域內(nèi)氣流流動情況較好,而改進(jìn)石家莊市風(fēng)機(jī)廠在整個區(qū)域內(nèi)的氣流流動情況均有所改善,有效通流面積得以增加.當(dāng)Z/6=O.7,O.9時,原石家莊市風(fēng)機(jī)廠與改進(jìn)石家莊市風(fēng)機(jī)廠的葉輪出口徑向速度分布相似,這一區(qū)域的葉輪出口氣流流動情況均比較好.因此.目一O。、£.一£,一O.067時改進(jìn)石家莊市風(fēng)機(jī)廠在Z/6一o.5附近的葉輪出口氣流流動狀況良好,石家莊市風(fēng)機(jī)廠在o。~90。
區(qū)域內(nèi)的葉輪出口徑向速度有所提高,有效通流面積增大,從而改善了石家莊市風(fēng)機(jī)廠的氣動性能.圖10是z肪一O.5時回轉(zhuǎn)平面上葉輪速度分布云圖及氣流流線圖.葉輪進(jìn)、出口的氣流流速沿周向分布不均勻,靠近蝸殼出口的流速較高,靠近蝸殼內(nèi)側(cè)區(qū)域的流速較低,蝸殼出口存在著低速區(qū)域.對于原石家莊市風(fēng)機(jī)廠(見圖loa),低速區(qū)域靠近蝸舌并延伸至葉片出口,堵塞了部分葉道,從流線分布也可以看m,蝸殼出口存在回流;對于改進(jìn)石家莊市風(fēng)機(jī)廠f見圖lOb),低速區(qū)域在葉輪出口氣流的作用下向蝸殼出口移動,回流現(xiàn)象有所改善,葉片有效通流面積較大,從而提高了石家莊市風(fēng)機(jī)廠的氣動性能.
4.5實驗比較相比原石家莊市風(fēng)機(jī)廠,改進(jìn)石家莊市風(fēng)機(jī)廠的結(jié)構(gòu)增加了集流器出口面積,當(dāng)L】+k為20、15、10mm時.橢圓形集流器出口面積分別增加了20.5%、15.4%、10.3%.根據(jù)£,一曲一o.067的要求,需加工出橢圓形集流器的出口面積,該集流器(下稱等面積圓形集流器)的子午型線與圓形集流器(原集流器)相同.圖ll是原集流器、等面積圓形集流器在目一30。、E,=£,一0.067以及口一O。、E.一e2—0.067時石家莊市風(fēng)機(jī)廠的氣動及噪聲性能隨轉(zhuǎn)速的變化折線圖.從圖中可以看出:改進(jìn)石家莊市風(fēng)機(jī)廠的氣動性能均優(yōu)于原石家莊市風(fēng)機(jī)廠,適當(dāng)增加集流器出口面積有利于改進(jìn)石家莊市風(fēng)機(jī)廠的氣動性能;口=o。、E。=£:=o.067時改進(jìn)石家莊市風(fēng)機(jī)廠的氣動性能優(yōu)于等面積圓形集流器石家莊市風(fēng)機(jī)廠,表明除了增加集流器出口面積之外,橢圓形集流器的形狀和安裝位置也是影響石家莊市風(fēng)機(jī)廠氣動性能的因素;口一30。^=h—o.067和日=0。、£.一E:一O.067時改進(jìn)石家莊市風(fēng)機(jī)廠的噪聲均低于原石家莊市風(fēng)機(jī)廠,而等面積圓形集流器石家莊市風(fēng)機(jī)廠的噪聲卻大于原石家莊市風(fēng)機(jī)廠.這表明合理的橢圓形集流器形狀和安裝位置有利于降低石家莊市風(fēng)機(jī)廠噪聲,而單純增加集流器出口面積卻使石家莊市風(fēng)機(jī)廠噪聲有所增大.綜合上述,合理的橢圓形集流器的結(jié)構(gòu)、參數(shù)及安裝位置有利于提高石家莊市風(fēng)機(jī)廠的綜合性能.
5結(jié)論
針對某一空調(diào)用雙吸前向多翼離心石家莊市風(fēng)機(jī)廠,設(shè)計了一種橢網(wǎng)形進(jìn)口集流器,并實驗研究了這種集流器對石家莊市風(fēng)機(jī)廠氣動性能與噪聲的影響.實驗結(jié)果表明:對于改進(jìn)石家莊市風(fēng)機(jī)廠,適當(dāng)增加集流器出口面積有利于改進(jìn)石家莊市風(fēng)機(jī)廠的氣動性能,但同時增加了噪聲;合理的橢圓形集流器的結(jié)構(gòu)、參數(shù)及安裝位置有利于提高石家莊市風(fēng)機(jī)廠在不同轉(zhuǎn)速下的氣動性能而不增加石家莊市風(fēng)機(jī)廠的噪聲,或在適度提高石家莊市風(fēng)機(jī)廠氣動性能的同時降低石家莊市風(fēng)機(jī)廠的噪聲.
相比原石家莊市風(fēng)機(jī)廠,口=O。、£。=£2=O.067時橢圓形集流器可使石家莊市風(fēng)機(jī)廠風(fēng)量提高8.8%~12.8%,總效率提高1.7%~4.6%,噪聲降低o.4~O.6 dB;口=30。、e1—0.067、£2一O.033時橢圓形集流器可使石家莊市風(fēng)機(jī)廠風(fēng)量提高9.O%~11.O%,總效率提高2.5%~3.7%,噪聲降低O.4~O.6 dB;p=30。、£l=£2一O.067時橢圓形集流器可使石家莊市風(fēng)機(jī)廠風(fēng)量提高2.5%~6.O%,總效率提高O.6%~1.4%,噪聲降低1.2~1.5 dB.對原石家莊市風(fēng)機(jī)廠及口一O。、£1一£2—0.067的橢圓形集流器石家莊市風(fēng)機(jī)廠進(jìn)行了定常數(shù)值模擬,通過比較軸向回轉(zhuǎn)平面上的流動情況表明。橢圓形集流器改善了葉輪在Z/6=o.5的回轉(zhuǎn)面上靠近蝸殼出口區(qū)域的流動狀況,減小了旋渦區(qū),增大了實際流動的有效通流面積,從而使石家莊市風(fēng)機(jī)廠綜合性能得以提高.
本文研究結(jié)果不一定是進(jìn)口集流器改進(jìn)的最佳結(jié)果,只是本文19個實驗方案中相對最好的結(jié)果,它為改進(jìn)前向多翼離心石家莊市風(fēng)機(jī)廠性能提供了一條可以繼續(xù)探索的途徑,實驗結(jié)果可為相關(guān)研究提供參考.