對(duì)旋風(fēng)機(jī)變工況下兩級(jí)葉輪變轉(zhuǎn)速匹配研究

艾子健, 秦國(guó)良，和文強(qiáng)，陳雪飛

(1.西安交通大學(xué) 能源與動(dòng)力工程學(xué)院， 陜西 西安 710049； 2.三明學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院， 福建 三明 365004)

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對(duì)旋風(fēng)機(jī)變工況下兩級(jí)葉輪變轉(zhuǎn)速匹配研究

艾子健1,2, 秦國(guó)良1，和文強(qiáng)1，陳雪飛1

(1.西安交通大學(xué) 能源與動(dòng)力工程學(xué)院， 陜西 西安 710049； 2.三明學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院， 福建 三明 365004)

摘要：為了解決對(duì)旋風(fēng)機(jī)小流量工況下第二級(jí)電機(jī)易過(guò)載以及大流量工況下第二級(jí)葉輪壓升低、效率低的問(wèn)題，提出了不同工況對(duì)應(yīng)不同兩級(jí)葉輪轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速匹配方法。利用速度三角形推導(dǎo)出不同工況下兩級(jí)葉輪轉(zhuǎn)速匹配的計(jì)算公式。利用數(shù)值模擬的方法，分析并修正了兩級(jí)葉輪轉(zhuǎn)速匹配計(jì)算公式，結(jié)果表明：兩級(jí)變轉(zhuǎn)速匹配能夠在保持整機(jī)壓升不變時(shí)，均勻地分配兩級(jí)葉輪的壓升與軸功率，避免了二級(jí)電機(jī)過(guò)載的問(wèn)題，提高了大流量工況的運(yùn)行效率，擴(kuò)大了高效工作范圍。

關(guān)鍵詞：對(duì)旋風(fēng)機(jī)；電機(jī)過(guò)載；轉(zhuǎn)速匹配；功率特性；變工況；性能優(yōu)化

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/23.1390.u.20160127.1102.002.html

對(duì)旋風(fēng)機(jī)擁有緊湊的結(jié)構(gòu)和良好的性能，在設(shè)計(jì)工況時(shí)，具有流量大、壓升高、效率高、反風(fēng)性能好等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)兩級(jí)葉輪壓升與功率特性差異不大，電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)可靠[1-4]。在偏離設(shè)計(jì)工況時(shí)，兩級(jí)葉輪的壓升與功率特性差異變大，且葉輪效率下降較快(尤其是第二級(jí))，降低了對(duì)旋風(fēng)機(jī)的工況適應(yīng)能力，縮小了其高效工作范圍[5]。針對(duì)這一問(wèn)題，學(xué)者們?cè)趯?duì)旋風(fēng)機(jī)的性能優(yōu)化、葉輪內(nèi)部流動(dòng)特性及氣動(dòng)聲學(xué)特性等方面開(kāi)展了大量的研究[6-9]，通過(guò)改變兩級(jí)葉輪的級(jí)間間隙、兩級(jí)葉輪不等功設(shè)計(jì)、調(diào)整葉片安裝角等方式在一定程度上改善了葉輪功率匹配的問(wèn)題[10-12]。……