軸流風機葉輪氣動性能是決定風機性能好壞主要因素,而葉輪葉片剖面形狀(翼型)又是決定風機性能關鍵。有關文獻中已有許多種翼型,其中最先進莫過於航空上使用飛機機翼翼型;其它領域或行業對翼型研究沒有投入或投入較少,常常參照採用航空用翼型。,使用條件,特別是雷諾數差異太大,簡單採用航空已有翼型作為風機葉輪葉片形狀,並不能充分發揮翼型最佳作用。,我們採用航空科學上先進氣動設計分析技術,針對風機使用條件,設計出系列風機專用翼型,風洞試驗驗證,新翼型性能高於原有翼型。用同樣風機設計方法,而葉輪剖面採用兩種不同翼型——新翼型和原有翼風機,風機試驗台上進行對比試驗,結果表明採用新翼型風機效率高於原有翼型。
設計
考慮到使用雷諾數比較低,,有可能要求新設計翼型翼面上保持較長層流段,降低阻力,提高升阻比。,過長層流段,會使翼型非設計狀態下性能迅速變壞。,我們規定50%層流段作為設計目標。
設計升力係數為0.5~0.7,其數值比較大;使翼型上、下翼面都保持較長層流段,翼型必須具有適當彎度,才能獲有利翼面壓力分布,有利於保持層流流動。
要求
對翼型相對厚度要求,利用我們開發CFD翼型設計程式TD2D和翼型分析程式NPUTL2D等[1~4],設計了系列高性能翼型。這些翼型分為不同族,例如其中一族編號為FJZX06~FJZX12。
實驗
翼型實驗是西北工業大學F-3風洞中進行。該風洞為一低速二元直流閉口式風洞,實驗段尺寸為2.9×0.2×2m,橫截面為矩形,風洞收縮比為14.4,空風洞最大風速55m/s,實驗段氣流原始紊流度約為0.29%,風洞最大有效雷諾數為1.8×106,本次實驗諸翼型所做基於翼剖面弦長實驗雷諾數Re為6.5×105、9.7×105、1.3×106。壓力與尾跡測量採用微機控制多管壓力計光電巡迴檢測系統。