斜溝槽機匣處理對軸流風機性能影響的數(shù)值研究

崔建光，葉學民，李春曦

(電站設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與控制教育部重點實驗室(華北電力大學)，河北保定 071003)

斜溝槽機匣處理對軸流風機性能影響的數(shù)值研究

崔建光，葉學民，李春曦

(電站設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與控制教育部重點實驗室(華北電力大學)，河北保定 071003)

為研究斜溝槽機匣處理對風機氣動性能的影響，以O(shè)B-84型動葉可調(diào)式軸流風機為對象，基于FLUENT數(shù)值軟件，模擬風機在原壁面和六種不同斜溝槽情況下的性能，分析葉頂與吸力面湍動能和渦量分布及不同葉高處的靜壓和靜壓差分布。研究表明：斜溝槽開槽位置與動葉葉頂前緣的距離及溝槽斜度對風機性能均有明顯影響，斜溝槽機匣處理結(jié)構(gòu)改變了葉頂泄漏流場的分布，緩解了泄漏流的發(fā)展，削弱了泄漏流與主流的摻混；與原壁面相比，經(jīng)斜溝槽機匣處理的風機在設(shè)計流量下全壓和效率均有一定程度提高。綜合考慮效率與安全性，方案5具有最優(yōu)的氣動性能，設(shè)計流量下效率較原風機提高了0.59%。

軸流風機；斜溝槽；機匣處理；泄漏流；數(shù)值模擬

1 前言

自20世紀70年代Koch在附面層抽吸試驗中偶然發(fā)現(xiàn)機匣處理可使壓氣機擴穩(wěn)以來，機匣處理技術(shù)作為比較成功的被動控制方法，因其具有有效解決壓氣機中葉頂區(qū)域流動及間隙泄漏流動有關(guān)的旋轉(zhuǎn)失速、喘振和拓寬其穩(wěn)定工作范圍，同時，幾何結(jié)構(gòu)簡單、加工方便、工作特性穩(wěn)定和抗進氣畸變能力強等優(yōu)點，已在壓氣機領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[1]。

經(jīng)幾十年發(fā)展，越來越多的學者開始運用試驗和數(shù)值模擬方法來探索不同形式機匣處理的作用效果和擴穩(wěn)機理，并取得了一系列研究進展。……