2 改善離心通風機內(nèi)葉輪流動的方法

葉輪是離心風機的心臟，離心風機葉輪的內(nèi)部流動 是一個 非常復雜的 逆壓過程 ， 葉輪的高速旋轉(zhuǎn)和葉道復雜幾何形狀都使其內(nèi)部流動變成了非常復雜的三維湍流流動 。由于壓差，葉片通道內(nèi)一般會存在葉片壓力面向吸力面的二次流動，同時由于氣流 90 °轉(zhuǎn)彎，導致輪盤壓力大于輪蓋壓力也形成了二次流，這一般會導致葉輪的輪蓋和葉片吸力面區(qū)域出現(xiàn)低速區(qū)甚至分離，形成射流—尾跡結(jié)構(gòu) [17] 。由于射流—尾跡結(jié)構(gòu)的存在，導致離心風機效率下降，噪聲增大。為了改善離心葉輪內(nèi)部的流動狀況，提高葉輪效率，一個重要的研究方向就是采用邊界層控制方式提高離心葉輪性能，這也是近年的熱點研究方向。

理論和試驗都表明，離心葉輪的射流尾跡結(jié)構(gòu)隨著流量減小更加強烈，而且小流量時，尾跡處于吸力面，設計流量時，尾跡處于吸力面和輪蓋交界處。為了提高設計和小流量離心通風機效率， 2008 年，田華等人提出了葉片開縫技術(shù) [22] ，該技術(shù)提出在 葉輪輪蓋與葉片之間 葉片尾部處開縫， 引用葉片壓力面?zhèn)鹊母邏簹怏w吹除吸力面?zhèn)鹊牡退傥槽E區(qū)， 直接給葉輪內(nèi)的低速流體提供能量。最終得到 在設計流量和小流量情況下，葉輪開縫后葉片表面分離區(qū)域減小，整個流道速度和葉輪內(nèi)部相對速度分布更加均勻，且最大絕對速度明顯減小的結(jié)果。這種方法改善了葉輪內(nèi)部流場的流動狀況，達到了提高離心葉輪性能和整機性能的效果，而且所形成的射流可以吹除葉片吸力面的積灰，有利于葉輪在氣固兩相流中工作。

3結(jié)論

綜上所述 , 近年來 對離心 通 風機葉輪內(nèi)部流動的研究取得了明顯進展 , 有些研究成果已經(jīng)應用到實際設計中，并獲得令人滿意的結(jié)果。目前 , 對離心通風機葉輪內(nèi)部流動的研究仍是比較活躍的研究領域之一 ，筆者認為可在如下方面進行進一步研究：

（ 1 ）如何將近似模型方法在通風機方面的應用進行更深入的研究，結(jié)合已有的葉片設計技術(shù)，探索更加高效快速的優(yōu)化設計方法；

（ 2 ）如何將 串列葉柵 、輪蓋開孔和葉片開縫等離心葉輪自適應邊界層控制技術(shù)結(jié)合起來，在全工況范圍內(nèi)改善離心 通 風機葉輪的性能，提高離心風機的效率；

（ 3 ）考慮非定常特性的設計方法研究。目前，研究離心 通 風機葉輪內(nèi)部的流動均仍以定常計算為主，隨著動態(tài)試驗和數(shù)值模擬的發(fā)展 , 人們對于葉輪機械內(nèi)部流動的非定?，F(xiàn)象及其機理將越來越清楚 , 將非定常的研究成果應用于設計工作中是非常重要的方面。