鋸齒形尾緣結(jié)構(gòu)對(duì)軸流風(fēng)機(jī)氣動(dòng)特性及內(nèi)流影響分析.pdf

1、葉片尾緣渦脫落及尾跡是影響軸流風(fēng)機(jī)噪聲及流動(dòng)損失的重要因素之一，對(duì)葉片尾緣改型可影響尾緣渦脫落及尾跡流動(dòng)，而尾緣鋸齒結(jié)構(gòu)為一種尾緣改形方法，眾多研究顯示其具有降低葉輪機(jī)械噪聲的潛力，但其對(duì)軸流風(fēng)機(jī)包括尾緣脫落渦、尾跡等內(nèi)流影響的研究尚不多見。本文以一款軸流風(fēng)機(jī)為研究對(duì)象，在尾緣添加鋸齒結(jié)構(gòu)，結(jié)合數(shù)值模擬方法，旨在研究尾緣鋸齒結(jié)構(gòu)對(duì)軸流風(fēng)機(jī)氣動(dòng)特性及內(nèi)流的影響。
　?。?）通過(guò)數(shù)值模擬方法對(duì)一款軸流風(fēng)機(jī)氣動(dòng)特性進(jìn)行評(píng)估，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)測(cè)

2、試結(jié)果對(duì)數(shù)值模擬方法進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果表明，數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果相比，全壓及效率誤差在5％以內(nèi)，證明了數(shù)值計(jì)算方法的有效性。
　　（2）在軸流風(fēng)機(jī)尾緣添加多種尺寸的正弦型鋸齒結(jié)構(gòu)，基于數(shù)值模擬對(duì)比分析各模型氣動(dòng)特性，結(jié)果表明正弦鋸齒結(jié)構(gòu)削弱葉片尾緣做功能力，使得風(fēng)機(jī)全壓降低，但提升了中小流量工況下風(fēng)機(jī)效率1~2%，且齒寬和齒高兩參數(shù)對(duì)風(fēng)機(jī)全壓及效率的影響程度不同，氣動(dòng)性能對(duì)齒高的變化更敏感。
　?。?）基于穩(wěn)態(tài)及瞬態(tài)數(shù)值模擬對(duì)

3、軸流風(fēng)機(jī)內(nèi)流進(jìn)行分析，結(jié)果顯示鋸齒結(jié)構(gòu)能切碎尾緣脫落渦，降低尾緣處渦的展向一致性，且形成鋸齒間的渦對(duì)，拓寬了脫落渦的分布范圍。同時(shí)，鋸齒結(jié)構(gòu)有效減弱葉片中部以下位置尾緣附近的尾跡強(qiáng)度，對(duì)尾跡的抑制作用從葉片根部到中部逐漸減弱。壓力脈動(dòng)分析結(jié)果表明鋸齒結(jié)構(gòu)能降低近尾緣處的壓力脈動(dòng)，且主要是低頻壓力。
　?。?）針對(duì)這種尾緣添加鋸齒結(jié)構(gòu)的特殊形式的葉輪葉片，其三維造型及結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分異常繁瑣，為加速數(shù)值模擬前處理，對(duì)這種特殊形式的葉輪