对轴流风扇两种扭叶片设计方法及其气动性能的比较

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1、FLUIDMACHINERYVo1．38，No．9，2010文章编号：1005—0329(2010)09—0024—07轴流风扇两种扭叶片设计方法及其气动性能的比较王企鲲，陈康民(上海理工大学，上海200093)摘要：“等密流型”与“变密流型”设计方法是轴流风扇扭叶片气动设计中的两种典型的方法，本文对这两种气动设计方法进行了深入的探讨，并以某型轴流风扇为例，分别采用这两种方法对其进行了扭叶片改型设计，详细比较了按这两种扭叶片设计方法所获得的扭叶片的几何特征。在此基础上，利用CFD技术数值研究了这两种扭

2、叶片的气动性能在设计工况与变工况的差异，以此对这两种方法的设计效果作出评价。研究结果表明：“变密流型”扭叶片的气动性能受变环量指数影响较大，较大的变环量指数能明显地提高“变密流型”扭叶片的气动性能，而“等密流型”扭叶片的气动性能受变环量指数的影响较小；“变密流型”扭叶片具有较大的径向压力梯度，易于诱发径向串流而引起额外的二次流损失，这直接造成其静压效率明显低于相应的“等密流型”扭叶片；按“等密流型”方法设计的扭叶片，其叶道根部具有较小的扩压度，这使其在小流量工况下叶根部抗失速能力明显高于对应的“变密流

3、型”扭叶片。关键词：扭叶片；气动性能；轴流风扇；CFD数值研究中图分类号：TK121文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2010．09．006ComparisononAerodynamicPerformanceofTwistedBladesDesignedbyTwoApproachesforAxialFanWANGQi—kun，CHENKang-min(UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai20009

4、3，China)Abstract：Therearetwodesignapproachesforthetwistedbladeoftheaxialfan。whicharecalled“ConstantThroughflowVeloc-ityApproach”and“-VariableThroughflowVelocityApproach”respectively．Detaileddiscussionsaboutthesetwoapproachesarepresented．Asanexample，twot

5、wistedbladesarerespectivelydesignedandtheirgeometriccharacteristicsaredetailedcompared．CFDtechniqueisintroducedtoinvestigatethedifferenceoftheaerodynamicperformanceforthesetwotwistedbladesSOastoob—tainpertinentevaluationonthesetwodesignapproaches．Result

6、sindicatethattheaerodynamicperformanceofthetwistedbladedesignedby“VariableThroughflowVelocityApproach”maybeinfluencedmoreobviouslybythetwistedpowerthanthatoftheoppositetwistedbladeandthelargertwistedpowermayenhanceitsaerodynamicperformance；Thereislarger

7、radialgradientofthepressureonthetwistedbladedesignedby“VariableThroughflowVelocityApproach”，resultinginsecondaryflowloss，whichisthereasonwhyitsstaticpressureeficiencyislowerthanthatoftheoppositetwistedblade；Thereislesspressuredilationattheheeloftheblade

8、onthetwistedbladedesignedby“ConstantThroughflowVelocityApproach”，whichimproveslargerabilitytore—sistthestallingthanthatoftheoppositetwistedblade．Keywords：twistedblade；aerodynamic；performance；axialfan；CFDtechnique1引言有效途径。工程上目前主要有两