前向多翼离心风机叶片尾迹与蜗壳二次流动试验分析

"前向多翼离心风机叶片尾迹和蜗壳二次流动的试验研究 (2005年)" 这篇2005年的论文详细探讨了前向多翼式离心风机的性能特性，特别是在叶片尾迹和蜗壳二次流动方面。前向多翼离心风机是一种广泛应用的通风设备，其工作原理是通过离心力将空气或气体推向风机的外缘。论文首先介绍了研究人员建立的性能测试和流场测量平台，该平台能够进行精确的性能试验，并且测试结果与理论性能曲线吻合，显示出良好的重复性。 论文的重点在于对叶片尾迹和蜗壳二次流动的实验研究。通过粒子图像速度场仪（Particle Image Velocimetry, PIV）技术，研究团队能够详细地分析不同工况下的流场变化。他们发现叶片尾迹区域的脉动强度相当显著，波动范围在20%至70%之间。这表明在风机运行过程中，气流在叶片后部形成不稳定的涡旋，对整体性能有重要影响。 在设计工况下，叶片尾迹的影响区域较小，大约占蜗壳径向宽度的15%至25%，这个比例相当于叶片弦高的2至3倍。然而，当运行条件偏离设计工况时，叶片尾迹的影响力显著增强，影响区域扩大。这种现象提示，优化非设计工况下的运行条件对于提升风机效率至关重要。 此外，研究还揭示了蜗壳横截面上存在明显的二次流旋涡结构。这些旋涡在蜗壳内部对称分布，但随着气流到达出口，小流量条件下两侧的旋涡会合并为一个大旋涡，而在大流量条件下，两侧旋涡则保持独立直到出口。这种二次流动模式对风机的效率和稳定性具有深远影响，因为它可以改变气流的方向和速度，从而影响整个系统的性能。 关键词如“粒子图像速度场仪”、“前向多翼式离心风机”、“叶片尾迹”、“旋涡”和“二次流”突出了研究的核心内容和技术手段。这篇论文对中国分类号TH432下的工程技术领域提供了深入的学术贡献，并被赋予了A类文献标识码，显示了其在该领域的学术价值。 这项研究通过实验方法揭示了前向多翼离心风机工作中的复杂流体力学现象，为风机设计者和工程师提供了宝贵的参考数据，有助于优化风机设计，提高效率并减少潜在的问题。