切割無葉擴(kuò)壓器蓋側(cè)寬度對(duì)其內(nèi)流場(chǎng)影響的試驗(yàn)研究

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1、切割無葉擴(kuò)壓器蓋側(cè)寬度對(duì)其內(nèi)流場(chǎng)影響的試驗(yàn)研究切割無葉擴(kuò)壓器蓋側(cè)寬度對(duì)其內(nèi)流場(chǎng)影響的試驗(yàn)研究切割無葉擴(kuò)壓器蓋側(cè)寬度對(duì)其內(nèi)流場(chǎng)影響的試驗(yàn)研究TestResearchonCuttingTheWidthofVanelessDiffuserCaptoTheEffectOfltslnternalFlowField李新宏宮武旗黃淑娟西安交通大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院【摘要】利用智能型熱線風(fēng)速儀,采用單直絲和單斜絲聯(lián)合多方位旋轉(zhuǎn)采樣技術(shù)【,在7種寬度下對(duì)離心壓縮機(jī)無葉擴(kuò)壓器內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行了測(cè)量.分別從時(shí)均速度,紊動(dòng)能,

2、氣流角,靜壓恢復(fù)系數(shù),總壓損失系數(shù)等5個(gè)方面進(jìn)行了分析,從而得出了對(duì)工程應(yīng)用和試驗(yàn)研究有著重要指導(dǎo)意義的結(jié)論.關(guān)鍵詞:熱線風(fēng)速儀氣流測(cè)量無葉擴(kuò)壓器Abstract:Usingintelligenthotlineanemometer,single&monoclinalwireomnidirectionalrotatingsamplingtechnique,measurementshouldbecarriedouttotheinternalflowfieldofcentrifugalcompre

3、ssorvanelessdiffuserunderthesevenkindsofwidth.AnalysisiScarriedoutinfiverespects.Then,theconclusionwhichhasimportantguidingsignificancetoengineeringapplication&testresearchisobtained.Keywords:HotlineanemometerAirflowmeasu-rementVanelessdiffuser一,引言

4、離心壓縮機(jī)廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域,是工業(yè)生產(chǎn)中的主要耗能設(shè)備之一.長(zhǎng)期以來,為了改進(jìn)性能,提高效率,國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量的研究工作,在葉輪設(shè)計(jì)方面有了很大的進(jìn)步.但對(duì)定子件的研究卻相對(duì)滯后.在離心壓縮機(jī)所有定子件中,擴(kuò)壓器無疑是最重要的,因此對(duì)它的研究相對(duì)較多.但對(duì)其內(nèi)流場(chǎng)的實(shí)際測(cè)試研2001年9月17日收到西安市710049究卻不多見.文獻(xiàn)[2]對(duì)某一離心壓縮機(jī)無葉擴(kuò)壓器的內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行了測(cè)試,發(fā)現(xiàn)擴(kuò)壓器內(nèi)流場(chǎng)不均勻,無葉擴(kuò)壓器蓋側(cè)有一低速區(qū)存在.為了確定該低速區(qū)的位置,并試圖減小它,筆者利用熱

5、線風(fēng)速儀,分別在7種擴(kuò)壓器寬度下對(duì)該離心壓縮機(jī)無葉擴(kuò)壓器內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行了測(cè)試,并對(duì)時(shí)均速度,紊動(dòng)能,氣流角,靜壓恢復(fù)系數(shù)和總壓損失系數(shù)等作了分析.得出了一些有工程應(yīng)用價(jià)值的結(jié)論J.限于篇幅僅介紹部分結(jié)果,并給出結(jié)論.二,試驗(yàn)裝置試驗(yàn)結(jié)構(gòu)如圖1所示.氣流從集流器經(jīng)過濾網(wǎng)進(jìn)入整流室,然后經(jīng)過一段直管進(jìn)入葉輪,從擴(kuò)壓器排出的氣流進(jìn)入一個(gè)環(huán)形室,環(huán)形室與擴(kuò)壓器前板間留有2mm間隙,氣流經(jīng)此進(jìn)人大氣.流量在進(jìn)口集流器人口處通過補(bǔ)償式微壓計(jì)測(cè)量2測(cè)速嘲船3支架4.傳動(dòng)帶5.尤葉擴(kuò)器''rI管9襤流器l0集流器l翰臺(tái)

6、位示意圖試驗(yàn)用葉輪具體尺寸如表1.表lD1(n1rT1)D2(mm)B1(n1rT1)B2(n1rT1)1A(.)2A()S——j——口設(shè)計(jì)試驗(yàn)風(fēng)機(jī)技術(shù)2002年第2期三,試驗(yàn)結(jié)果及分析1.時(shí)均速度(1)徑向速度從圖2看出,同一工況下,徑向速度沿?zé)o葉擴(kuò)壓器寬度方向都是不均勻的,盤側(cè)高于蓋側(cè),且隨著半徑增大逐漸降低.這種情況在擴(kuò)壓器前段顯得尤為明顯.這主要是由于葉輪出口氣流以盤側(cè)高而蓋側(cè)低的速度分布狀態(tài)進(jìn)入擴(kuò)壓器所致.但是隨著擴(kuò)壓器半徑的增大,這種不均勻性逐漸減弱,徑向速度也隨著流通面積的增大而減小.

7、這說明在無葉擴(kuò)壓器內(nèi)部流動(dòng)中,隨著半徑的增加,氣流逐漸混合均勻,沿?cái)U(kuò)壓器方向的扭曲逐漸減弱,徑向速度分布趨向均勻,特別明顯的就是尺2=1.639的位置,在熱線所能測(cè)量到的范圍內(nèi)徑向速度是很均勻的.(2)切向速度經(jīng)過無量綱化處理后的切向速度見圖3.可以看出,沿?cái)U(kuò)壓器寬度的切向速度分布不均勻,且盤側(cè)高而蓋側(cè)低,隨著半徑的增大,切向速度逐漸降低,其均勻性增強(qiáng).雖然這種趨勢(shì)與徑向速度的變化相似,但其程度還是存在明顯差別;同一測(cè)量——d——孑L上切向速度要比徑向速度的不均勻性弱,且沿?cái)U(kuò)壓器寬度方向分布更平坦.

8、隨著擴(kuò)壓器寬度的減小,切向速度沿?cái)U(kuò)壓器寬度方向的不均勻性減弱.這說明:減小擴(kuò)壓器寬度可以使擴(kuò)壓器內(nèi)部的切向速度分布趨向均勻.2.紊動(dòng)能K從圖4可以看出,紊動(dòng)能分布規(guī)律性較強(qiáng).同一工況下,隨著擴(kuò)壓器半徑的增加,紊動(dòng)能逐漸減小,脈動(dòng)也逐漸減小,并且沿?cái)U(kuò)壓器寬度方向分布趨向均勻.隨著擴(kuò)壓器寬度的減小,B開始下降時(shí)紊動(dòng)能有增大的趨勢(shì),在B:5.0后,基本上穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi).這說明改變擴(kuò)壓器寬度對(duì)紊動(dòng)能有一定的影響.3.氣流角口氣流角的分布如圖5.同一工況下,氣流角沿?zé)o葉擴(kuò)壓