離心式風(fēng)機失速原因和解決辦法
離心式風(fēng)機處于正常工況時(shí)，沖角很小(氣流方向與葉片葉弦的夾角即為沖角)，氣流繞過(guò)機翼型葉片而保持流線(xiàn)狀態(tài)，當氣流與葉片進(jìn)口形成正沖角，即α>0，且此正沖角超過(guò)某一臨界值時(shí)，葉片背面流動(dòng)工況開(kāi)始惡化，邊界層受到破壞，在葉片背面尾端出現渦流區，即所謂“失速”現象。沖角大于臨界值越多，失速現象越嚴重，流體的流動(dòng)阻力越大，使葉道阻塞，同時(shí)離心式風(fēng)機風(fēng)壓也隨之迅速降低。
離心式風(fēng)機的葉片在加工及安裝過(guò)程中，由于各種原因使葉片不可能有完全相同的形狀和安裝角。因此，當運行工況變化而使流動(dòng)方向發(fā)生偏離時(shí)，在各個(gè)葉片進(jìn)口的沖角就不可能完全相同。如果某一葉片進(jìn)口處的沖角達到臨界值時(shí)，就首先在該葉片上發(fā)生失速，而不會(huì )所有葉片都同時(shí)發(fā)生失速。
假如u是對應葉片上某點(diǎn)的周向速度；w是氣流對葉片的相對速度；α為沖角。假設葉片2和3間的葉道23首先由于失速出現氣流阻塞現象，葉道受堵塞后，通過(guò)的流量減少，在該葉道前形成低速停滯區，于是氣流分流進(jìn)入兩側通道12和34，從而改變了原來(lái)的氣流方向，使流入葉道12的氣流沖角減小，而流入葉道34的沖角增大。
可見(jiàn)，分流結果使葉道12繞流情況有所改善，失速的可能性減小，甚至消失；而葉道34內部卻因沖角增大而促使發(fā)生失速，從而又形成堵塞，使相鄰葉道發(fā)生失速。這種現象繼續進(jìn)行下去，使失速所造成的堵塞區沿著(zhù)與葉輪旋轉相反的方向推進(jìn)，即產(chǎn)生所謂的“旋轉失速”現象。
離心式風(fēng)機進(jìn)入到不穩定工況區運行，葉輪內將產(chǎn)生一個(gè)到數個(gè)旋轉失速區。葉片每經(jīng)過(guò)一次失速區就會(huì )受到一次激振力的作用，從而可使葉片產(chǎn)生共振。此時(shí)，葉片的動(dòng)應力增加，可能致使葉片斷裂，造成重大設備損壞事故。
大型火電機組的送風(fēng)機一般是定轉速運行的，即葉片周向速度u是一定值，這樣影響葉片沖角大小的因素就是氣流速度與葉片開(kāi)度角。當葉片開(kāi)度角β一定時(shí)，如果氣流速度c越小時(shí)，沖角α就越大，產(chǎn)生失速的可能性也就越大。當流速c一定時(shí)，如果葉片角度β減小，則沖角α也減??；當流速c很小時(shí)，只要葉片角度β很小，則沖角α也很小。因此，當風(fēng)機剛啟動(dòng)或低負荷運行時(shí)，離心式風(fēng)機失速的可能性大大減小甚至消失。
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