離心式風(fēng)機(jī)失速原因和解決辦法
離心式風(fēng)機(jī)處于正常工況時，沖角很小(氣流方向與葉片葉弦的夾角即為沖角)，氣流繞過機(jī)翼型葉片而保持流線狀態(tài)，當(dāng)氣流與葉片進(jìn)口形成正沖角，即α>0，且此正沖角超過某一臨界值時，葉片背面流動工況開始惡化，邊界層受到破壞，在葉片背面尾端出現(xiàn)渦流區(qū)，即所謂“失速”現(xiàn)象。沖角大于臨界值越多，失速現(xiàn)象越嚴(yán)重，流體的流動阻力越大，使葉道阻塞，同時離心式風(fēng)機(jī)風(fēng)壓也隨之迅速降低。
離心式風(fēng)機(jī)的葉片在加工及安裝過程中，由于各種原因使葉片不可能有完全相同的形狀和安裝角。因此，當(dāng)運(yùn)行工況變化而使流動方向發(fā)生偏離時，在各個葉片進(jìn)口的沖角就不可能完全相同。如果某一葉片進(jìn)口處的沖角達(dá)到臨界值時，就首先在該葉片上發(fā)生失速，而不會所有葉片都同時發(fā)生失速。
假如u是對應(yīng)葉片上某點(diǎn)的周向速度；w是氣流對葉片的相對速度；α為沖角。假設(shè)葉片2和3間的葉道23首先由于失速出現(xiàn)氣流阻塞現(xiàn)象，葉道受堵塞后，通過的流量減少，在該葉道前形成低速停滯區(qū)，于是氣流分流進(jìn)入兩側(cè)通道12和34，從而改變了原來的氣流方向，使流入葉道12的氣流沖角減小，而流入葉道34的沖角增大。
可見，分流結(jié)果使葉道12繞流情況有所改善，失速的可能性減小，甚至消失；而葉道34內(nèi)部卻因沖角增大而促使發(fā)生失速，從而又形成堵塞，使相鄰葉道發(fā)生失速。這種現(xiàn)象繼續(xù)進(jìn)行下去，使失速所造成的堵塞區(qū)沿著與葉輪旋轉(zhuǎn)相反的方向推進(jìn)，即產(chǎn)生所謂的“旋轉(zhuǎn)失速”現(xiàn)象。
離心式風(fēng)機(jī)進(jìn)入到不穩(wěn)定工況區(qū)運(yùn)行，葉輪內(nèi)將產(chǎn)生一個到數(shù)個旋轉(zhuǎn)失速區(qū)。葉片每經(jīng)過一次失速區(qū)就會受到一次激振力的作用，從而可使葉片產(chǎn)生共振。此時，葉片的動應(yīng)力增加，可能致使葉片斷裂，造成重大設(shè)備損壞事故。
大型火電機(jī)組的送風(fēng)機(jī)一般是定轉(zhuǎn)速運(yùn)行的，即葉片周向速度u是一定值，這樣影響葉片沖角大小的因素就是氣流速度與葉片開度角。當(dāng)葉片開度角β一定時，如果氣流速度c越小時，沖角α就越大，產(chǎn)生失速的可能性也就越大。當(dāng)流速c一定時，如果葉片角度β減小，則沖角α也減小；當(dāng)流速c很小時，只要葉片角度β很小，則沖角α也很小。因此，當(dāng)風(fēng)機(jī)剛啟動或低負(fù)荷運(yùn)行時，離心式風(fēng)機(jī)失速的可能性大大減小甚至消失。
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