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離心式風機失速原因和解決辦法

文章來源:鑫佳通 作者:離心式風機小編 發布時間:2017-08-12 15:11:15 瀏覽次數:10263
[導讀]:離心式風機處于正常工況時,沖角很小(氣流方向與葉片葉弦的夾角即為沖角),氣流繞過機翼型葉片而保持流線狀態,當氣流與葉片進口形成正沖角,即α>0,且此正沖角超過某一臨界值時,葉片背面流動工況開始惡化,邊界層受到破壞,在葉片背面尾端出現渦流區,即所謂“失速”現象。沖角大于臨界值越多,失速現象越嚴重,流體▶ 語音朗讀

離心式風機處于正常工況時,沖角很小(氣流方向與葉片葉弦的夾角即為沖角),氣流繞過機翼型葉片而保持流線狀態,當氣流與葉片進口形成正沖角,即α>0,且此正沖角超過某一臨界值時,葉片背面流動工況開始惡化,邊界層受到破壞,在葉片背面尾端出現渦流區,即所謂“失速”現象。沖角大于臨界值越多,失速現象越嚴重,流體的流動阻力越大,使葉道阻塞,同時離心式風機風壓也隨之迅速降低。


離心式風機的葉片在加工及安裝過程中,由于各種原因使葉片不可能有完全相同的形狀和安裝角。因此,當運行工況變化而使流動方向發生偏離時,在各個葉片進口的沖角就不可能完全相同。如果某一葉片進口處的沖角達到臨界值時,就首先在該葉片上發生失速,而不會所有葉片都同時發生失速。


假如u是對應葉片上某點的周向速度;w是氣流對葉片的相對速度;α為沖角。假設葉片2和3間的葉道23首先由于失速出現氣流阻塞現象,葉道受堵塞后,通過的流量減少,在該葉道前形成低速停滯區,于是氣流分流進入兩側通道12和34,從而改變了原來的氣流方向,使流入葉道12的氣流沖角減小,而流入葉道34的沖角增大。


可見,分流結果使葉道12繞流情況有所改善,失速的可能性減小,甚至消失;而葉道34內部卻因沖角增大而促使發生失速,從而又形成堵塞,使相鄰葉道發生失速。這種現象繼續進行下去,使失速所造成的堵塞區沿著與葉輪旋轉相反的方向推進,即產生所謂的“旋轉失速”現象。


離心式風機進入到不穩定工況區運行,葉輪內將產生一個到數個旋轉失速區。葉片每經過一次失速區就會受到一次激振力的作用,從而可使葉片產生共振。此時,葉片的動應力增加,可能致使葉片斷裂,造成重大設備損壞事故。


大型火電機組的送風機一般是定轉速運行的,即葉片周向速度u是一定值,這樣影響葉片沖角大小的因素就是氣流速度與葉片開度角。當葉片開度角β一定時,如果氣流速度c越小時,沖角α就越大,產生失速的可能性也就越大。當流速c一定時,如果葉片角度β減小,則沖角α也減??;當流速c很小時,只要葉片角度β很小,則沖角α也很小。因此,當風機剛啟動或低負荷運行時,離心式風機失速的可能性大大減小甚至消失。


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