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作者:李德顺;强仕林;
单位:兰州理工大学能源与动力工程学院;甘肃省风力机工程技术研究中心;甘肃省流体机械及系统重点试验室;
摘要:针对含尘环境下灰尘颗粒冲蚀叶片表面造成磨损后导致通风效率下降的问题,开展了轴流风机翼段冲蚀磨损动态预测的研究。通过模拟风机三维翼段在气固两相流作用下的冲蚀过程,研究了灰尘颗粒冲蚀直翼段表面的动态演化过程,并分析了不同来流速度工况下翼段表面磨损形貌变化情况及其对气动性能的影响。研究结果表明:随着冲蚀时间的推进,翼段表面前缘的冲蚀磨损累积效应显著,颗粒对翼段表面的磨损程度逐渐加剧,冲蚀小坑的深度不断增加,当灰尘和翼段表面相对速度为25 m/s、冲蚀时间达到80 h时,翼段表面最大冲蚀深度接近1 mm,翼段表面磨损形貌的变化引起了翼段表面压力系数的波动和静压力的紊乱。此外,随着来流速度的增加,吸力面发生流动分离的位置逐渐后移,近壁区流动趋向不稳定。研究成果可为风机设计的优化和提高其在恶劣环境下的耐用性提供科学依据。
关键词:轴流风机;;相对速度;;动态磨损;;压力系数;;气动性能
基金资助:国家自然科学基金资助项目(52166014,51766009);; 甘肃省基础研究创新群体项目(21JR7RA277);; 兰州理工大学红柳杰出青年人才资助计划项目;兰州理工大学红柳优秀青年人才支持计划项目(2022)