風(fēng)機(jī)是一個(gè)流量大、全壓低、比轉(zhuǎn)速特高的后向風(fēng)機(jī),從風(fēng)機(jī)氣動設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來看,這是一個(gè)選擇離心或軸流風(fēng)機(jī)均可的設(shè)計(jì)參數(shù),但用戶由于空間位置的限制,一定要選用雙吸離心風(fēng)機(jī)。由于這種特高比轉(zhuǎn)速風(fēng)機(jī)流量特大,所以葉輪進(jìn)口直徑很大,初步氣動設(shè)計(jì)表明,其葉輪進(jìn)出口直徑比接近0.8,而風(fēng)機(jī)實(shí)際使用的葉輪直徑為3m,一端放置電機(jī)不會影響進(jìn)口的進(jìn)風(fēng)量,這樣只需計(jì)算將總流量的一半作為設(shè)計(jì)流量的單吸離心風(fēng)機(jī)。
根據(jù)Eck理論、風(fēng)機(jī)氣動設(shè)計(jì)、整機(jī)流場數(shù)值模擬、變工況性能數(shù)值預(yù)估以及小比轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)流量的選擇等經(jīng)驗(yàn),九洲風(fēng)機(jī)認(rèn)為用戶設(shè)計(jì)要求會帶來以下幾個(gè)需要解決的問題。
1、特高比轉(zhuǎn)速帶來的特大流量、低全壓使葉輪進(jìn)口直徑和寬度增大、葉輪通道變短,這樣進(jìn)風(fēng)口出口段、葉輪進(jìn)口段和葉輪內(nèi)流動擴(kuò)壓增大,同時(shí)也使蝸殼螺旋角和寬度增大,不僅使蝸殼流道內(nèi)的擴(kuò)壓增大,擴(kuò)壓引起分離,會大大降低葉輪效率,也使蝸殼和進(jìn)風(fēng)口損失增大,很難有好的風(fēng)機(jī)性能。同時(shí),由于分離流嚴(yán)重,必須采用RNG湍流模式數(shù)值模擬,即使這樣,性能預(yù)估的精度也大為下降,增加了氣動設(shè)計(jì)和優(yōu)化的困難。
2、對于高比轉(zhuǎn)速風(fēng)機(jī),如采用用戶要求的設(shè)計(jì)流量進(jìn)行設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)工況的效率不是最高,最高效率點(diǎn)的流量比設(shè)計(jì)流量低,變工況曲線向小流量偏移,大流量性能差,所以需要提高設(shè)計(jì)流量來進(jìn)行氣動設(shè)計(jì),我們稱它為選擇流量設(shè)計(jì),選擇流量設(shè)計(jì)的好處是比一般按用戶設(shè)計(jì)流量設(shè)計(jì)可增多葉輪進(jìn)口直徑和葉片出口角2個(gè)優(yōu)化參數(shù)。對于特高比轉(zhuǎn)速風(fēng)機(jī)帶來的這種性能曲線偏移更大,但缺乏這種選擇流量設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn),數(shù)值模擬精度又不夠,不僅增加氣動設(shè)計(jì)和優(yōu)化的難度,也特別需要性能試驗(yàn)來提供數(shù)據(jù)。
3、風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)中,需要的幾個(gè)重要的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)如進(jìn)口加速系數(shù)、進(jìn)口角、葉輪進(jìn)出口寬度、葉輪前盤、進(jìn)風(fēng)口圓弧和蝸殼螺旋角等會有很大不同,特別是進(jìn)口加速系數(shù)會很小,但我們?nèi)狈μ卮蟊绒D(zhuǎn)速風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),不敢冒然使用,但又必須開創(chuàng)先例,否則就沒有特色。
據(jù)此,九洲風(fēng)機(jī)覺得至少要做兩輪樣機(jī)設(shè)計(jì)和試驗(yàn),首輪設(shè)計(jì)可以大膽一些,多開創(chuàng)一些先例,由試驗(yàn)結(jié)果考核,第二輪設(shè)計(jì)前一定要很好地總結(jié),才能得到性能較好的樣機(jī)。