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完全可逆軸流風機的設計與優化
發布時間：2018.08.07
許多場合要求軸流風機能完全反轉反風[1-3] ，如地鐵、隧道、礦井和地下工程等。可逆風機承擔著地下空間與外部自然空間的氣體交換工作，特別在事故工況下，例如列車阻塞和突發火災時，需要風機進行應急反向送風，而且要求風量、風壓與正向工作時相當，因此，地下工程通風系統配置的基本都是可逆轉式軸流風機。隨著各大城市地鐵建設的不斷發展，可逆風機的需求越來越廣泛，研發一種正反向通風效率都較高的可逆風機成為很多學者致力實現的目標。李俊超[4-7]等在國內率先提出了一種采用普通翼型反向搭接構成可逆風機新翼型和一種S形反向對稱翼型，并采用優化方法開發出了可逆風機。隨著經濟發展，我國的地鐵和公共隧道里程大大增加，對各種可逆軸流風機的需求量也相應增大。原有的可逆地鐵風機設計技術不能完全滿足要求，相應的改進也不斷出現。
S翼型在可逆風機的設計中由于葉型的后半段無論是正向還是反向流動都不符合流動規律，因此其效率難以得到大幅度的提高，而組合葉柵相對于S翼型在升力系數和失速攻角范圍都有了很大程度的改善。當前后排葉片的軸向重合度為30%~50%時，組合葉柵的氣動性能明顯得到改善，這是因為前列葉片背弧面的分離點明顯后置。由于前列葉柵的環量誘導作用，氣流產生轉折，減小了進入后列葉片的攻角，使得后列葉片能夠與前列葉片一起，各自在最大升力系數附近的攻角下工作，因而，以這種方式將前后葉柵進行組合，能夠使前后列葉片各自在最適宜的工作條件下工作，從而使得組合葉柵整體性能的優勢得到充分體現。但是，目前組合葉柵依然存在葉型簡單、負荷低、運行效率低等問題，然而毋庸置疑，在可逆風機的葉型設計中它應該是一種應用潛力非常大的葉型。關于組合葉柵的優化設計值得進一步花大力氣進行研究，本著這樣的目標，本文開展基于組合葉片的可逆軸流風機的設計和優化，以期設計出一種具有更好可逆性能的完全可逆風機。
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