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叶片切割对轴流风机性能影响的数值研究
发表时间：2018-11-17 15:42 | 点击率：
风机 叶片切割是解决实际风机裕量过大问题的一种简单而有效的手段。以 OB-84 型动叶可调轴流风机为研究对象，模拟 叶片相对切割量为 5%、10%和 15%时叶顶间隙改变和不变情形下风机的性能曲线变化，风机探讨切割量、叶顶间隙对风机内流 特征和性能的影响，得到切割前后风机运行工况点的关系式。研究表明，与原风机性能相比，叶片切割后全压和效率性能曲 线均有不同幅度下移，叶顶间隙不变时在设计流量附近的性能优于叶顶间隙改变时的性能，过大流量下则相反；由于轴流风 机参数裕量选择过大导致风机通常运行在设计工况点左侧，因此，轴流风机叶片的切割应保持叶顶间隙不变以保证其性能下 降较小；叶顶间隙对切割前后的运行工况点关联式具有显著不同的影响，所得关系式可用于确定叶片的实际切割量，对轴流 风机叶片切割改造具有重要的实际应用价值。
风机是电厂中的重要辅机之一，其耗电量约占 厂用电的 25%～30%。我国现行的火电厂设计规程 规定，燃烧系统中风机选型时，风量和风压的裕量一般为 20%～30%；受风机型号和系列的限制， 通常选用型号较大的风机，这样“层层加码”导致 很多风机存在“大马拉小车”的现象，个别一次风 机实际风量裕量甚至高达 60%[1]。因此，对这些高 耗能的风机进行节能改造势在必行。 对风机叶片进行适度切割是解决实际风量裕 量过大问题的一种简单而有效的手段。但目前只针 对离心风机和离心泵叶轮切割后的性能进行了大量的理论和试验研究[2-5]，并将所得切割定律广泛用于 工程实际。而 300 MW 及以上的大型火力发电机组， 送、引风机和一次风机多采用轴流风机，其风机参 数裕量往往过大致使实际运行工况明显偏离最佳工 况，若采用调节动叶安装角方法虽然可以达到风机 实际运行所需的风量和全压，但其运行工况点的效 率已不在高效区，而采用叶片切割不仅可以满足实 际风机需求，且运行效率高，因此研究叶片切割对 轴流风机性能的影响具有重要的现实意义。 目前，关于叶片切割对轴流风机性能影响的研 究很少。叶增明等[6]通过积分法推导了轴流风机叶 片切割前后性能参数与切割量的关系式，但该方法 需要预先确定轴流风机叶片的扭曲规律，且所得关 系式的准确性尚待进一步验证。吕峰等[7]为了利用 同一模具制造出多个系列的风机叶片以降低叶片制 造成本，通过数值模拟得到了等环量设计时大型轴 流风机叶顶切割量为 15%、30%、45%和 57%时的 压比和效率与流量的关系曲线，但由于切割量过大 且并未给出切割前后的性能参数变化规律，其研究 对轴流风机节能改造的参考意义有限。
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