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風機葉輪的不同設計

  一臺軸流風機,內部的零部件十分繁多,葉輪屬于其中的核心氣動部件。其內部流動的好壞直接決定著整機的性能和效率。因此國內外的研究人員都在著力研究了解葉輪內部的真實流動狀況,力求改進葉輪設計以提高葉輪的性能和效率。

  為了設計出高效的離心葉輪,科研人員從各種角度來研究氣體在葉輪內的流動規律,尋求最佳的葉輪設計方法。最早使用的是一元設計方法,通過大量的統計數據和一定的理論分析,獲得軸流風機各個關鍵截面氣動和結構參數的選擇規律。在一元方法使用的初期,可以簡單地通過對風機各個關鍵截面的平均速度計算,確定離心葉輪和蝸殼的關鍵參數,而且一般葉片型線采用簡單的單圓弧成型。這種方法非常粗糙,設計的風機性能需要設計人員有非常豐富的經驗,有時可以獲得性能不錯的風機,但是,大部分情況下,設計的通風機效率比較低下。

  為了改進,研究人員對葉輪輪蓋采用過流斷面的概念進行設計,如此設計出來的離心葉輪的輪蓋為兩段或多段圓弧,這種方法設計的葉輪雖然比一元設計方法效率略有提高,但是該方法設計的風機輪蓋加工難度大,成本高,很難用于大型風機和非標風機的生產。

  隨著數值計算以及電子計算機的高速發展,可以采用更加復雜的方法設計離心通風機葉片。目前已建立了一種采用流線曲率法在葉輪流道的子午面上進行葉輪設計的設計方法,該方法目前已經推廣至工程界,并已經取得了顯著效果。雖然相關的技術還沒達到完善的效果,但相信隨著研究的不斷深入,軸流風機葉輪的高效性能提到實質性的提升。


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