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轴流通风机的叶型优化和参数选择 摘 要 本文通过对 T40 、 50A 以及 FAF20-14-1 型轴流通风机在沿叶高方向，不同扭型的 α 值对其相应效率的 影响进行比较，从而得出了最佳的 α 取值范围。从理论上对教科书上的 α 取值范围进行了验证。 关键词 轴流式通风机 叶型 参数选择 中图分类号 T432.1 文献标识码 B 文章编号 1006-8155 2005 04-0021-02 Abstract Through comparing with difference of tweak value α along the blade direction between T40, 50A and FAF20-14-1, get the best range of α. So validate the αvalue range in the text books. Key words Axial fan Blade profile Parameter selection 1 引言 通风机的级是由无穷多个基级所组成。在沿叶高方向上，任意半径上基元级的流动情况都是不一样的。但它们 之间存在一定的内在联系，并且遵循一定的变化规律，当气流旋绕沿半径变化时，其压力也变化。 根据经验，轮毂比较大的轴流通风机，采用等环量的设计是可以取得较好效果的。但轮毂比较小的风机，由于 叶片较长，若按此设计，由于叶片沿半径方向上的旋扭比较大，制造不方便，性能也不是很好，所以一般采用沿叶高方 向上的等环量来设计。 采用等环量设计时，一般使全压 p 沿叶高方向按椭圆曲线或者按指数规律变化。 本文将通过对 T40、50A 以及 FAF20-14-1 型的轴流通风机进行计算，来确定 α 的最优取值范围。 2 数学模型的建立 对于无导叶轴流通风机，在进口方向上 C 1u 0 。由于全压沿叶高方向是按指数变化，设 3 试验模型的计算 为了找出一个较好的 α 值来，要将一些通风机的数据代入公式，将不同 α 值时的损失分别求出，分别选择了 3 种风机来进行数据计算分析（见表 1） 计算结果如下 4 试验数据比较 从图 1～图 3 中可以看出，在只考虑风机流动损失和旋绕损失的情况下 （1） 随着轮毂比的增加,α 的取值对效率的影响越来越小。 而在 FAF20-14-1 中， α 值对效率的影响要小得多。 （2）在上述 3 个模型中，可以看出最高效率点都出现在 α1 的点附近。由于计算时将 （3）此外，当风机内的截面上出现压力梯度时，气体就会从压力高的位置流向压力低的位置，产生一个轴向流 动。而这部分轴向流动在计算效率时应该可以考虑。从理论上讲，当等环量叶型时，风机的这部分损失应该最小。也就 是说，当 α-1 时，压力梯度对效率的影响最小。当 α 值比-1 越大，亦即压力梯度越大，压力梯度对风机的效率影响 也越大。因此综合考虑这两方面的影响，效率最高点应该出现在（-1,1）之间。 5 结论 经过对 T40、50A2-12№12 和 FAF20-14-1 三种轴流通风机沿叶高不同的扭型下，亦即 通过不同 α 值对效率影响的比较，可以得到如下结论 （1）α 的最佳取值范围是-1～1 之间。当 α 取值离开这个范围后，效率会下降得比较快。 （2）随着轮毂比的减小,α 值的选择也变得越来越重要。大轮毂比的风机，由于叶片相对于风机来说比较短， 因此 α 对效率的影响也就不大。