CN110701111B - 一种利用分流叶片减少轴流风机导流叶片总压损失的方法 - Google Patents

一种利用分流叶片减少轴流风机导流叶片总压损失的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用分流叶片减少轴流风机导流叶片总压损失的方法，在导流叶片的周向距离之间设置一个平行于导流叶片的分流叶片；该分流叶片位于导流叶片的叶根处并与轴流风机的轮毂相连；所述分流叶片的弦长为导流叶片的弦长的50％，且分流叶片的高度应小于导流叶片高度的10％。分流叶片的安装角应大于导流叶片的安装角，且分流叶片与导流叶片的安装角差别应小于10度。所述分流叶片距离靠近其的导流叶片的叶根处的距离为30mm。本发明利用分流叶片不仅可以减少气流二次流的产生，而且可以减少气流在导流叶片根部与端壁面的夹角区域的聚集，最终达到减小导流叶片总压损失，提高轴流风机的工作效率的目的。

Description

一种利用分流叶片减少轴流风机导流叶片总压损失的方法
技术领域
本发明属于轴流风机的技术领域，更具体涉及一种利用分流叶片减少轴流风机导流叶片总压损失的方法。
背景技术
轴流风机一般由机壳、电动机、叶轮和导流叶片组成，导流叶片通常位于叶轮后部。在轴流风机的使用过程中，叶轮会产生的偏转气流，导流叶片的作用是将偏转气流旋回轴向，以达到提高轴流风机的工作效率的目的。
现有技术至少存在以下问题：
叶轮产生的气流经过导流叶片时会产生一定的总压损失，会降低轴流风机的工作效率。产生总压损失的主要原因是由于叶片表面和端壁面的附面层，气流通过导流叶片时会产生二次流，会产生二次流损失。此外，在二次流的作用下，气流会聚集在导流叶片根部与端壁面的夹角区域，同样会产生总压损失。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提供了一种利用分流叶片减少轴流风机导流叶片总压损失的方法，利用分流叶片控制二次流流动，降低现有导流叶片的总压损失，提高轴流风机的工作效率。
为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：
一种利用分流叶片减少轴流风机导流叶片总压损失的方法，在导流叶片的周向距离之间设置一个平行于导流叶片的分流叶片；该分流叶片位于导流叶片的叶根处并与轴流风机的轮毂相连；
所述分流叶片的弦长为导流叶片的弦长的50％，且分流叶片的高度小于导流叶片高度的10％；分流叶片的安装角应大于导流叶片的安装角，且分流叶片与导流叶片的安装角差别应小于10度。
由上，利用分流叶片不仅可以减少气流二次流的产生，而且可以减少气流在导流叶片根部与端壁面的夹角区域的聚集，最终达到减小导流叶片总压损失，提高轴流风机的工作效率。
进一步的，所述分流叶片距离离其最近的导流叶片的叶根处的距离为30mm。
优选的，所述导流叶片的弦长为100mm，其安装角为20度。所述分流叶片的弦长为50mm，其安装角为28度。
优选的，所述导流叶片的叶片高度为200mm。所述分流叶片的叶片高度为2.5mm或5mm。
为了验证本发明中的利用分流叶片减少轴流风机导流叶片总压损失的方法，导流叶片以常用的NACA65翼型为例进行实例验证。通过对比带分流叶片的导流叶片和原始导流叶片(不带分流叶片)在不同工况下的总压损失验证本发明中所述方法。在验证实例中，选取两种不同叶片高度的分流叶片进行对比。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
本发明的方法是通过在导流叶片周向距离之间设置一个平行于导流叶片的分流叶片，以达到降低导流叶片总压损失的目的。其原理主要体现在两个方面：一、分流叶片可以减弱气流通过导流叶片时所产生的二次流强度，降低二次流产生的总压损失；二、气流通过分流叶片时产生的分离气流会吹开聚集在导流叶片根部与端壁面的夹角区域的气流，减少气流在叶片根部与端壁面的夹角区域的聚集，从而降低总压损失。本发明利用分流叶片不仅可以减少气流二次流的产生，而且可以减少气流在导流叶片根部与端壁面的夹角区域的聚集，最终达到减小导流叶片总压损失，提高轴流风机的工作效率的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明中的利用分流叶片减少导流叶片压力损失的方法，通过一些实例来验证本发明中所述方法。下面将对实例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。
图1是本发明实例的原始导流叶片的截面示意图；
图2是本发明实例的原始导流叶片的展面示意图；
图3是本发明实例的新叶型1的截面示意图；
图4是本发明实例的新叶型1的展面示意图；
图5是本发明实例的新叶型2的截面示意图；
图6是本发明实例的新叶型2的展面示意图；
图7是本实例中的原始导流叶片(不带分流叶片)和带两种不同叶片高度分流叶片的导流叶片(新叶型1和新叶型2)的总压损失系数对比示意图；
图8是本发明实例的导流叶片和分流叶片与轮毂的连接示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，原始导流叶片不带分流叶片，导流叶片10为NACA65叶片，其弦长L为100mm，安装角为20度，导流叶片间的栅距T为100mm。如图2所示，导流叶片10的叶片高度H为200mm。
如图3所示，导流叶片10为NACA65叶片，其弦长L为100mm，安装角为20度，导流叶片间的栅距T为100mm。在导流叶片10周向距离之间设置一个平行于导流叶片10的分流叶片20，分流叶片20为NACA65叶片，其弦长L1为50mm，安装角为28度，分流叶片20距离离其最近的导流叶片10的叶根处的距离A为30mm。如图4所示，导流叶片10的叶片高度H为200mm。分流叶片20的叶片高度H1为2.5mm，如图8所示，分流叶片20位于导流叶片10的叶根处并与轴流风机的轮毂30相连。
实施例2
如图5所示，导流叶片10为NACA65叶片，其弦长L为100mm，安装角为20度，导流叶片间的栅距T为100mm。在导流叶片10周向距离之间设置一个平行于导流叶片10的分流叶片20，分流叶片20为NACA65叶片，其弦长L1为50mm，安装角为28度，分流叶片20距离离其最近的导流叶片10的叶根处的距离A为30mm。如图6所示，导流叶片10的叶片高度H为200mm。分流叶片20的叶片高度H1为5mm。如图8所示，分流叶片20位于导流叶片10的叶根处并与轴流风机的轮毂30相连。
如图7所示，为验证实例中的原始导流叶片(不带分流叶片)和带两种不同叶片高度的分流叶片的导流叶片(新叶型1和新叶型2)总压损失系数。该图中的总压损失系数是在雷诺数为200000，入射角为26°至41°的条件下进行的数值模拟结果。结果显示带分流叶片的导流叶片(新叶型1和新叶型2)的总压损失系数均低于原始导流叶片(不带分流叶片)的总压损失系数。
本发明方法的实例中对比了原始导流叶片(不带分流叶片)和带两种不同叶片高度分流叶片的导流叶片(新叶型1和新叶型2)的总压损失系数。结果显示带分流叶片的导流叶片的总压损失系数低于不带分流叶片的导流叶片。从而证明了通过本发明的利用分流叶片减少轴流风机导流叶片总压损失的方法，可以有效达到降低轴流风机导流叶片总压损失的目的。
以上所述，仅为本发明中的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解得到的变换或者替换，都应该涵盖在本发明的包含范围之内。

Claims (3)

1.一种利用分流叶片减少轴流风机导流叶片总压损失的方法，其特征在于：在导流叶片的周向距离之间设置一个平行于导流叶片的分流叶片；该分流叶片位于导流叶片的叶根处并与轴流风机的轮毂相连；
所述分流叶片的弦长为导流叶片的弦长的50％，且分流叶片的高度小于导流叶片高度的10％；分流叶片的安装角大于导流叶片的安装角，且分流叶片与导流叶片的安装角差别小于10度；
所述分流叶片距离离其最近的导流叶片的叶根处的距离为30mm；
所述导流叶片的弦长为100mm，其安装角为20度；
所述分流叶片的弦长为50mm，其安装角为28度。
2.根据权利要求1所述的一种利用分流叶片减少轴流风机导流叶片总压损失的方法，其特征在于：所述导流叶片的叶片高度为200mm。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用分流叶片减少轴流风机导流叶片总压损失的方法，其特征在于：所述分流叶片的叶片高度为2.5mm或5mm。
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