切割无叶扩压器盖侧宽度对其内流场影响的试验研究

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1、切割无叶扩压器盖侧宽度对其内流场影响的试验研究切割无叶扩压器盖侧宽度对其内流场影响的试验研究切割无叶扩压器盖侧宽度对其内流场影响的试验研究TestResearchonCuttingTheWidthofVanelessDiffuserCaptoTheEffectOfltslnternalFlowField李新宏宫武旗黄淑娟西安交通大学能源与动力工程学院【摘要】利用智能型热线风速仪,采用单直丝和单斜丝联合多方位旋转采样技术【,在7种宽度下对离心压缩机无叶扩压器内部流场进行了测量.分别从时均速度,紊动能,

2、气流角,静压恢复系数,总压损失系数等5个方面进行了分析,从而得出了对工程应用和试验研究有着重要指导意义的结论.关键词:热线风速仪气流测量无叶扩压器Abstract:Usingintelligenthotlineanemometer,single&monoclinalwireomnidirectionalrotatingsamplingtechnique,measurementshouldbecarriedouttotheinternalflowfieldofcentrifugalcompre

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

4、离心压缩机广泛应用于国民经济的各个领域,是工业生产中的主要耗能设备之一.长期以来,为了改进性能,提高效率,国内外学者进行了大量的研究工作,在叶轮设计方面有了很大的进步.但对定子件的研究却相对滞后.在离心压缩机所有定子件中,扩压器无疑是最重要的,因此对它的研究相对较多.但对其内流场的实际测试研2001年9月17日收到西安市710049究却不多见.文献[2]对某一离心压缩机无叶扩压器的内流场进行了测试,发现扩压器内流场不均匀,无叶扩压器盖侧有一低速区存在.为了确定该低速区的位置,并试图减小它,笔者利用热

5、线风速仪,分别在7种扩压器宽度下对该离心压缩机无叶扩压器内流场进行了测试,并对时均速度,紊动能,气流角,静压恢复系数和总压损失系数等作了分析.得出了一些有工程应用价值的结论J.限于篇幅仅介绍部分结果,并给出结论.二,试验装置试验结构如图1所示.气流从集流器经过滤网进入整流室,然后经过一段直管进入叶轮,从扩压器排出的气流进入一个环形室,环形室与扩压器前板间留有2mm间隙,气流经此进人大气.流量在进口集流器人口处通过补偿式微压计测量2测速嘲船3支架4.传动带5.尤叶扩器''rI管9褴流器l0集流器l翰台

6、位示意图试验用叶轮具体尺寸如表1.表lD1(n1rT1)D2(mm)B1(n1rT1)B2(n1rT1)1A(.)2A()S——j——口设计试验风机技术2002年第2期三,试验结果及分析1.时均速度(1)径向速度从图2看出,同一工况下,径向速度沿无叶扩压器宽度方向都是不均匀的,盘侧高于盖侧,且随着半径增大逐渐降低.这种情况在扩压器前段显得尤为明显.这主要是由于叶轮出口气流以盘侧高而盖侧低的速度分布状态进入扩压器所致.但是随着扩压器半径的增大,这种不均匀性逐渐减弱,径向速度也随着流通面积的增大而减小.

7、这说明在无叶扩压器内部流动中,随着半径的增加,气流逐渐混合均匀,沿扩压器方向的扭曲逐渐减弱,径向速度分布趋向均匀,特别明显的就是尺2=1.639的位置,在热线所能测量到的范围内径向速度是很均匀的.(2)切向速度经过无量纲化处理后的切向速度见图3.可以看出,沿扩压器宽度的切向速度分布不均匀,且盘侧高而盖侧低,随着半径的增大,切向速度逐渐降低,其均匀性增强.虽然这种趋势与径向速度的变化相似,但其程度还是存在明显差别;同一测量——d——孑L上切向速度要比径向速度的不均匀性弱,且沿扩压器宽度方向分布更平坦.

8、随着扩压器宽度的减小,切向速度沿扩压器宽度方向的不均匀性减弱.这说明:减小扩压器宽度可以使扩压器内部的切向速度分布趋向均匀.2.紊动能K从图4可以看出,紊动能分布规律性较强.同一工况下,随着扩压器半径的增加,紊动能逐渐减小,脉动也逐渐减小,并且沿扩压器宽度方向分布趋向均匀.随着扩压器宽度的减小,B开始下降时紊动能有增大的趋势,在B:5.0后,基本上稳定在一定的范围内.这说明改变扩压器宽度对紊动能有一定的影响.3.气流角口气流角的分布如图5.同一工况下,气流角沿无叶扩压