前緣彎掠開式軸流風扇內流結構與特性的PIV實驗研究.pdf

1、軸流風機作為一種葉輪機械已有較長的使用歷史,而應用在空調器上的軸流風機因其壓頭較低,通常被稱作軸流風扇.軸流風扇在空調器上主要用來對外機散熱器強制散熱,風扇內流結構及其外特性對風扇散熱效果和噪聲有著密切關系.近來,為提升性能和降低噪聲,前緣彎掠型軸流風扇在空調器上得到了應用.然而對于此類風扇內流結構及其特性的研究國內外文獻卻不多見.PIV技術由于結合了流動可視化技術和定量測量手段而其在流體機械流場測量中得到廣泛應用,迄今為止,對前緣彎掠

2、軸流風扇進行PIV實驗測量的研究尚未見公開報道.該文用PIV技術首次對開式前緣彎掠軸流風扇內流現(xiàn)象和流場結構進行測量.實驗用軸流風扇葉輪外徑556mm,輪轂比0.39,葉頂/葉根弦長為284/126mm,葉片數(shù)4,流量系數(shù)0.34,葉輪設計轉速890rpm.在不同弦長處布置與流道垂直的五個截面,從進口方向拍得靠吸力面一側的流動圖像.同時從流動進口方向拍得與轉軸垂直的四個截面的流動圖像,在三種實驗轉速下進行了實驗測量.實驗結果表明,開式前

3、緣彎掠軸流風扇在葉頂吸力面尾緣附近形成的葉尖渦流動,以一條與旋轉方向相反的斜線沿通流截面延伸與擴散,一直到轉子下游出口,經歷了一個生成、發(fā)展、擴散的流動過程.同時發(fā)現(xiàn)風扇下游存在尾跡,且愈往流動下游,尾跡愈弱,直至消失.在不同轉速下進行實驗發(fā)現(xiàn)葉尖渦大小隨轉速增加而增大,葉尖渦影響范圍隨轉速增大而增大,尾跡影響隨轉速增大而增強.實驗結果為把握這種軸流風扇的流動機制,并為改善其流場結構和風扇降噪提供了依據(jù).同時該文的研究豐富和發(fā)展了PIV