周向彎曲低壓軸流風機葉頂泄漏流動數值研究2

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4．2上端壁極限流線分布圖2給出三個葉輪上端壁極限流線和壓力分布。如圖，從吸力面一側靠近葉片前緣附近流體開始匯集形成一條低壓區，并不斷向同一流道的壓力面后緣方向蔓延，這是一條分離線。它反映了泄漏渦的發生、發展的過程。從吸力面一側可以看出，后彎葉輪的葉頂泄漏渦發生地點最靠近葉片前緣，原型葉輪次之，前彎葉輪最遠。另外，前彎葉輪的分離線明顯長于葉輪的分離線，同時與后彎葉輪比較，前彎葉輪的葉頂泄漏渦更加穩定。從旋渦的強度來看(見圖3)，后彎葉輪在起始段最強，前彎葉輪要弱一些，而且后彎葉輪渦量最大點更靠近葉片前緣。
4．3葉頂間隙區域壓力分布圖2右列為葉頂間隙區域葉間面的壓力分布，以靜壓系數表示。吸力面一側壓力等值線呈現凹槽結構與葉頂泄漏流動是相對應的，即泄漏流與壓力極小值相對應，反映了葉頂泄漏流使間隙區域的壓力減小。比較三個葉輪壓力分布，沿主流后彎葉輪最先出現凹槽結構的壓力分布，原型葉輪次之，前彎葉輪最遲，這與前面的分析完全吻合。從壓力大小看，前彎葉輪最大，說明前彎葉輪的泄漏流卷曲．
4.4葉頂間隙高度的影響對比不同葉頂間隙高度的原型葉輪三維流線(圖1(a)與圖4)和極限流線分布(圖2(a)與圖5)間隙高度對葉頂泄漏渦的發生和發展有著顯著的影響。當葉頂間隙高度減小時，泄漏流動受到很大削弱，泄漏渦強度和卷曲程度都大大減小，與大葉頂間隙相比，泄漏渦的起始位置更靠近前緣。另一方面，隨著葉頂間隙高度的不斷減小，靠近葉片吸力面一側的泄漏流的流動方向與葉弦的夾角不斷增加，說明大葉頂間隙時主流與葉頂泄漏流動之間的相互影響更大。從流動損失的角度講，減小葉頂間隙的高度是減小整個流動的損失，提高效率的途徑之一。
5結 論

(1)從泄漏渦的發展過程看，葉頂的周向前彎會帶來諸多不利因素，造成泄漏渦與周圍主流劇烈混合，導致損失增加。與周向前彎葉輪相比，葉頂周向后彎睦葉片會更加有利于葉頂泄漏流動的減弱。

(2)葉頂泄漏渦對石家莊風機性能造成明顯的影響，泄漏渦越強，衰減越慢，葉頂的通流能力越差；泄漏渦破碎后與主流作用越劇烈，端部損失越大，最終造成石家莊風機效率下降，甚至會影響石家莊風機總體性能。

(3)葉頂間隙高度越大，泄漏流動越強，泄漏渦的起始位置更靠近葉片后緣。