从鼓风机不同位置和X、Y、Z三个方向的周向振动来看,风机下部固定在底座上,比其他三个周向位置振动小。风机顶部水平振动为严重,主要为1159.86赫兹和1351.40赫兹、1828.22赫兹等高频振动。总体而言,鼓风机振动主要是两级叶轮叶片通过频率与1159.86赫兹之和引起的,其次是高频气动力引起的振动和风机基频的倍频。风机振动主要为1351.40赫兹、1640.75赫兹、189.91赫兹和238.82赫兹。风扇基频的第四个频率189.91赫兹与风扇罩的第五阶固有频率193.70赫兹相似。可能发生共振。应通过优化风机结构来避免共振,以避免风机的基频和倍频。
1)对鼓风机机壳***阶固有频率进行模态试验。风扇基频的第四个频率与外壳的第五个固有频率相似。应通过优化风机结构来避免共振。
2)风机进出口振动较小,振动频率主要为风机基频及其倍频。两级叶轮和电机振动较大,主要是由流场气动力引起的高频宽带振动引起的。
3)由于风机下部固定在底座上,产生的振动小于周向位置。风机顶部的水平振动为严重。可以考虑在顶部安装一个减震器以减少振动。
当鼓风机叶顶间隙形状发生变化时,不可避免地会引起叶顶及其附近的吸力面和压力面流场的分布。由于叶尖间隙的存在,泄漏流将与通道内的主流混合,在吸入面顶角形成泄漏旋涡。鼓风机与方案3相比,方案2具有几乎相同的区范围,但叶尖间隙较大,有利于防止动静部件之间的摩擦,而方案6具有明显的性能退化,易于分析其损耗机理。为此,分析了三种叶尖间隙:均匀间隙、方案2和方案6。旋涡是描述旋涡运动的重要特征量,其大小可以反映旋涡的强度。在间隙均匀的情况下,涡量分布从叶片前缘到后缘呈下降趋势,流入量能有效地粘附在吸力面上,因此鼓风机涡量相对较小。由于主流与泄漏流的相互作用,叶片顶端的涡度比吸力面大得多,较大涡度出现在吸力面拐角处和叶片顶端附近。中间叶片顶部涡度强度明显增大,这是由于间隙收缩导致叶片前缘泄漏面积增大,导致泄漏流量增大,主流与泄漏流量的混合程度增大,涡度强度增大。鼓风机叶尖间隙的大小沿流动方向减小,即叶片叶尖越靠近壳体,泄漏旋涡越靠近叶片上部和中部。副作用减少。
在鼓风机叶片前缘形成了C形轴向速度分布,在翼型阻力的作用下,流入流的轴向速度减小,形成了一个低速区。吸入面沿转子旋转的相反方向形成横向压力梯度。根据机翼理论,通过吸力面的速度高于通过压力面的速度,吸力面后缘形成高速区。进一步讨论了动叶区中间流动面内的总压力分布。分析了在设计流量下动叶区中流面内的总压分布。由于鼓风机叶片压力面所做的工作,压力面上的总压力明显高于吸力面上的总压力,总压力沿动叶片旋转方向由压力面逐渐下降到吸力面。总压逐渐升高,但吸入面略有变化。这是因为当气流通过叶栅时,从吸力面到相邻叶片压力面的离心力沿叶片高度逐渐增大。为了抵消离心力的影响,将叶片设计为扭曲叶片后,沿叶片高度方向产生横向压力梯度,使两个力达到平衡,吸力面附近有一个负压区。由于鼓风机叶片的吸入面和压力面之间的压差较大,位于压力侧的流体通过叶尖间隙流向吸入面,导致叶尖间隙中的泄漏流。泄漏流与主流相互作用,产生较大的泄漏损失。