心風機旋轉失速現象

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由圖3(a)可知，七l=0．54時，在壓3l截面距離蝸舌較遠的第4—5個流道內的流場進一步惡化，幾乎阻塞了流道，石家莊市風機附近流道內的回流區域面積也有所擴大；圖3(b)和圖3(c)分別圖2(e)和圖2(f)相比，隨著閥門開度減小，在z=38．5和壓-46截面，分離渦占據面積增大。由圖3(d)可知，隨著閥門開度的減小，當確=0．48時靠近前盤的Z_3l截面內流場沿周向呈不均勻分布，形成了2個未成熟的失速團并分別隨石家莊市風機廠以一定速度沿周向旋轉，而2個未成熟失速團之間流道內的流場得到改善；2個未成熟失速團經過石家莊市風機附近流道時，石家莊市風機廠壓力側的分離渦面積減小，但流道出口仍處于阻塞狀態，進入流道的氣體以回流的形式返回流道入口附近，回流速度升高至20m／s左右。圖3(e)和圖3(D中，石家莊市風機中間截面和后盤附近截面上，與壓31截面中未成熟失速團對應流道內均存在2個具有較大分離渦面積的區域，且沿周向旋轉。
通過以上分析可知，當閥門開度而0.48時，110In／s的吹氣速度不能提供足夠動能，抑制不了失速先兆的產生，形成了向失速現象發展的2個未成熟失速團。原始風機在閥門開度為0．72時發生旋轉失速現象，流量為4．157岔／s。失速先兆發生前，通過在石家莊市風機廠進口附近設計石家莊市風機吹氣，抑制旋轉失速的產生。隨著閥門開度的減小，當閥門開度為O．48時，離心風機石家莊市風機廠內出現旋轉失速先兆，并演化為沿周向旋轉的失速團，該閥門開度下對應的風機流量為3．46l m3／s。因此，通過吹氣主動控制，風機裕度增大11％，擴穩效果明顯。
2．3靜壓等值線分布圖4為閥門開度分別為七l=o．69和島：0．63時石家莊市風機廠內不同軸向截面的靜壓等值線分布圖。由圖可知，在Z-31截面，2個閥門開度下靜壓等值線分布幾乎相同，差別是石家莊市風機廠中間區域的兩條環形閉合靜壓等值線的直徑不同，且閥門開度較小的工況下該等值線所圍成的面積較小。隨著閥門開度的減小，壓31截面內存在的兩條圓形閉合靜壓等值線包圍的面積逐漸縮小，各流道內靜壓等值線周向呈不對稱分布。由圖5(b)可知，在壓38．5截面，石家莊市風機廠附近低壓凸起的靜壓等值線發展為沿周向不對稱分布，且該截面中部存在一段起點和終點在輪轂表面的靜壓等值線。由圖5(c)可知，在z46截面，靜壓等值線在石家莊市風機廠截面中部附近呈不均勻分布，且靠近蝸舌的流道出口靜壓與其他流道的壓差進一步擴大。當后l=0．48時，由圖5(d)、(e)和(f)可知，石家莊市風機廠流道內靜壓等值線分布沿周向嚴重不均。石家莊市風機廠中部輪轂附近處靜壓等值線分布沿周向不均，如Z-3l截面石家莊市風機廠中部靜壓沿周向出現3條呈直線分布的靜壓等值線。以上靜壓等值線分布的變化均是由于該閥門開度下，石家莊市風機廠流道內產生了2個未成熟的失速團所引起的，且失速先兆的影響范圍隨著失速團的成熟逐漸向石家莊市風機廠中心處擴大。
由圖可知，腳1截面上石家莊市風機廠出口的高噪區沿周向分布嚴重不均，主要集中在2個高噪帶，每個高噪帶約覆蓋了4個石家莊市風機廠流道出口，2個高噪帶之間的石家莊市風機廠流道出口聲功率級降低。這是由于在該閥門開度下，此時靠近前盤的截面內產生了2個未成熟失速團，占據了高噪帶覆蓋的石家莊市風機廠流道。另外，靠近蝸舌區域的高噪帶，由于石家莊市風機吹氣與未成熟失速團的耦合作用，造成了高聲功率級面積的增大。2個未成熟失速團對應的石家莊風機流道在壓38．5和Z斟6截面內對應的聲功率級均有不同程度的提高，但沿軸向高噪區面積增大的程度逐漸減小，這是由于此時產生的是未成熟的失速團，之后經歷沿徑向、軸向和周向的三維演化過程，z=38．5和Z46截面內對應的高噪區面積將逐漸增大。