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山東冠熙環(huán)保設備有限公司主營：軸流風機,耐高溫高濕風機,烘干設備用風機,離心風機,除塵風機

葉片是軸流風機的核心部件，在振動作用下容易發(fā)生破損或斷裂，對葉片進行振動分析具有重要的工程意義。模態(tài)分析主要是分析結構的振動屬性，葉片的固有特性包括頻率和模態(tài)振型，與葉片的質(zhì)量和剛度分布有關。

風機葉片在預應力下的前六階振動頻率。第二級動葉區(qū)的全壓數(shù)值上基本是級的兩倍且流體流動更加復雜，兩者離心力慣性力相同，在同等條件下第二張動葉區(qū)更容易發(fā)生損壞，而級與第二級各階的固有頻率基本一致，所以離心力對固有頻率起決定性作用，氣動力對固有頻率影響較小。葉輪各階模態(tài)的臨界轉(zhuǎn)速為n = 60 f，可得到各階模態(tài)的臨界轉(zhuǎn)速。

通常情況下，一階臨界轉(zhuǎn)速下的振動較為激烈，葉片的一階臨界轉(zhuǎn)速為16 860 r /min，而工作轉(zhuǎn)速為1 490 r /min，遠比一階臨界轉(zhuǎn)速低，因此不會產(chǎn)生共振，滿足風機的設計使用要求，同時方案三風機振動頻率基本沒有發(fā)生變化，也滿足使用要求。導葉數(shù)目改變前后葉片振型基本沒有發(fā)生變化，在葉片的前緣或者后緣點處現(xiàn)振動較大位移，葉根部位振動位移較小。 階振型為葉片前緣點繞軸向的彎曲振動，第2 階振型為葉片前、后緣點繞軸向的扭轉(zhuǎn)振動，第3 階振型為葉片后緣點繞軸向的扭轉(zhuǎn)振動與一階彎曲振動的復合運動，第4 階振型為葉片后緣點繞軸向扭轉(zhuǎn)與一階彎曲振動的復合振動，第5 階振型為扭轉(zhuǎn)與一階彎曲振動的復合振動，第6 階振型為葉片后緣點繞軸向的二階彎曲振動。可以看出，隨模態(tài)階數(shù)的依次增加，風機葉片各階振型變得更加復雜，風機葉片的高階次振型變?yōu)槿~片復雜彎曲與繞軸扭轉(zhuǎn)的復合振動。

本文以方案中風機的定子葉片為例進行了詳細設計，優(yōu)化了S1流面葉型，風機采用三維葉片技術改善了定子葉柵內(nèi)的流動。通過三維數(shù)值模擬，對S2流面設計中的損失和滯后角模型進行了標定，為葉片三維建模提供了依據(jù)。通過與初步三維設計結果的比較，兩種設計方案的氣動參數(shù)徑向分布一致，證實了風機設計過程中S2流面設計的準確性和可靠性。由于葉尖泄漏流的存在，葉尖壓力比與氣流角（圖中灰色虛擬線圈所示的面積）之間存在一定的偏差，但通過三維CFD的修正，s2的設計趨勢預測了葉尖泄漏流對氣動參數(shù)徑向分布的影響；bec在高負荷下，定子根部出現(xiàn)了氣流分離現(xiàn)象，導致了出口氣流角和S2設置的初步三維設計。預測結果略有不同（圖中橙色虛線圈所示的區(qū)域）。風機利用一條非均勻有理B-sline曲線來描述由四個控制點（紅點）控制的曲線，包括前緣點和后緣點。葉片體由四條非均勻曲面、兩個吸力面和兩個壓力面組成，同時與較大切圓（灰圓）和前緣后緣橢圓弧相切。利用MIT MISES程序?qū)1型拖纜葉片進行了流場分析。采用B-L（Baldwin-Lomax）湍流模型和AGS（Abu-Ghamman-Shaw）旁路過渡模型描述了過渡過程。

風機四種不同結構尺寸的半圓形軸縫。模擬和試驗結果表明，軸向縫處理技術不僅能達到穩(wěn)定膨脹效果，而且能在設計速度下提率和壓力比。套管壁環(huán)對簡單風機性能的影響。結果表明，環(huán)形結構能有效地削弱葉頂間隙渦，甚至抑制其產(chǎn)生，有效地提高了風機的總壓和效率。全冠、部分冠和加強型部分冠對風機氣動性能的影響。結果表明，部分冠形能削弱泄漏流和二次流的強度，與全冠形相比，部分冠形的效率提高了0.6%。Satish Koyyalamudi和Nagpurwala[17]對離心式壓縮機的導葉進行了處理。結果表明，改進后的壓氣機峰值效率降低了0.8%~1%，失速裕度提高了18%，阻塞流量提高了9.5%。葉頂間隙形態(tài)的研究主要集中在離心式、軸流式壓縮機和渦輪上，而葉頂間隙形態(tài)對軸流風機特別是動葉可調(diào)軸流風機性能影響的研究相對較少。考慮到優(yōu)化葉頂間隙形狀可以有效地提高風機的性能，對OB-84動葉可調(diào)軸流風機在均勻間隙、逐漸收縮和逐漸膨脹等六種非均勻間隙下的性能進行了三維數(shù)值模擬。比較了不同葉尖間隙形狀下的內(nèi)部流動特性、總壓分布和葉輪作用力，分析了漸縮型和漸擴型。間隙對風機性能影響的內(nèi)在機理。