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風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子直徑是影響燒結(jié)風(fēng)機(jī)抽風(fēng)能力的主要因素，增加風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子直徑可以改變抽風(fēng)能力，達(dá)到提高燒結(jié)礦產(chǎn)量的目的。在不改變基礎(chǔ)的情況下將改造后的電機(jī)功率定為4500kW，并確定在不改動(dòng)轉(zhuǎn)子安裝尺寸的前提下，只改變轉(zhuǎn)子葉片及轉(zhuǎn)子直徑，使風(fēng)機(jī)負(fù)壓達(dá)到14000Pa以上，風(fēng)量達(dá)到12500m3/min以上。最終，風(fēng)機(jī)葉片由原來(lái)的24片降至19片，轉(zhuǎn)子直徑由3500mm增至3600mm，利用大修之際對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行了改造。 　　新風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子使用后，使風(fēng)機(jī)負(fù)壓提高了4000Pa，進(jìn)口風(fēng)量提高了500m3/min，滿(mǎn)足了生產(chǎn)要求，有效的提高了燒結(jié)礦產(chǎn)量。由于改造后葉輪尺寸的改變，需要重新配備合適的風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)口形式采用高效率的錐弧形圈。 　　葉輪由腹板、蓋板、葉片組成。葉片采用后彎形，葉片由24&imes;2改為19&imes;2，出風(fēng)率顯著增加。葉片、蓋板的材質(zhì)均采用16Mn，避免了采用合金結(jié)構(gòu)鋼而引起轉(zhuǎn)子造價(jià)增高的問(wèn)題。為提高葉輪的使用壽命，在葉片表面用“堆239&dquo;焊條堆焊。葉片經(jīng)堆焊處理后，耐磨性增強(qiáng)，延長(zhǎng)了轉(zhuǎn)子的使用壽命。葉片由24片減少到19片，從而減小轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)力矩。

提高葉片局部粗糙度對(duì)風(fēng)機(jī)效率影響的實(shí)驗(yàn)研究霍福鵬孟繁娟鐘洪亮陳佐一蔣正苗楊乃鐸孫穩(wěn)立清華大學(xué)熱能工程系，北京北京風(fēng)機(jī)二廠，北京摘要通過(guò)對(duì)三種風(fēng)機(jī)在葉片上進(jìn)行了加大局部粗糙度的實(shí)驗(yàn)，研究了風(fēng)機(jī)葉片上不同位置的粗糙度變化對(duì)風(fēng)機(jī)效率的影響，發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)葉片內(nèi)弧尾緣加大粗糙度時(shí)風(fēng)機(jī)的效率會(huì)提高。 　　實(shí)驗(yàn)得到了通過(guò)增加葉片局部粗糙度提高風(fēng)機(jī)效率的粗糙帶最佳寬度及其位置，并對(duì)不同的粗糙度對(duì)效率的影響進(jìn)行了初步的探討。 　　本工作為風(fēng)機(jī)節(jié)能開(kāi)辟了一條新路。 　　關(guān)鍵詞風(fēng)機(jī)葉片變粗糙度節(jié)能冬不目叮舀在傳統(tǒng)的理論及現(xiàn)行的葉片設(shè)計(jì)與加工中，為了保證較好的氣動(dòng)性能，要求透平與壓氣機(jī)的葉片表面盡可能光潔。 　　而最新的理論研究表明，在葉片局部加大粗糙度會(huì)使葉片的升阻比呈某一規(guī)律性變化，而在適當(dāng)?shù)奈恢眉哟蟠植诙?，葉片的升阻比會(huì)有所提高。 　　在相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)，對(duì)孤立的葉片和平面葉柵中的葉片加大其內(nèi)弧尾緣的粗糙度，升阻比確有一定的提高。 　　但這種葉片的升阻比的提高在實(shí)際工作的葉輪機(jī)械中對(duì)效率的影響是如何體現(xiàn)的，同時(shí)不同位置的粗糙度變化對(duì)風(fēng)機(jī)效率影響的規(guī)律，目前在國(guó)際國(guó)內(nèi)均未見(jiàn)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究。 　　本文對(duì)加大葉片局部粗糙度引起的風(fēng)機(jī)效率變化進(jìn)行了研究，初步給出了在不同位置加大粗糙度對(duì)風(fēng)機(jī)效率影響的曲線，并給出了在不改變?nèi)~型條件下僅通過(guò)增加葉片局部粗糙度能提高風(fēng)機(jī)效率的具體位置，為在不改變?nèi)~型條件下提高壓氣機(jī)及透平的效率開(kāi)辟了一條新路。 　　實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)由北京風(fēng)機(jī)二廠分別選取了三種型號(hào)的風(fēng)機(jī)進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)，在有計(jì)劃的加大風(fēng)機(jī)葉片某些部位的粗糙度的情況下對(duì)比風(fēng)機(jī)的效率，從而確定局部粗糙度變化對(duì)風(fēng)機(jī)效率的影響。 　　加大葉片局部粗糙度的方法是在較光滑的風(fēng)機(jī)葉片表面貼粗糙帶，本實(shí)驗(yàn)采用的粗糙帶為普通砂紙。 　　在實(shí)驗(yàn)中粗糙帶未發(fā)生翹起脫落等異常情況，砂紙的厚度與重量對(duì)風(fēng)機(jī)的影響均可以忽略不計(jì)。 　　可以認(rèn)為風(fēng)機(jī)效率的變化僅與粗糙帶的位置與粗糙度的大小有關(guān)。 　　實(shí)驗(yàn)的對(duì)比結(jié)果為風(fēng)機(jī)的流量一效率變化曲線，對(duì)比兩種情況的最大效率。 　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論對(duì)不同的風(fēng)機(jī)，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)一些共同的結(jié)果日期一修訂日期一基金項(xiàng)目國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)資助項(xiàng)目霍福鵬一男（滿(mǎn)族），遼寧鞍山人，博士研究生，主要從事氣動(dòng)熱力學(xué)研究。 　　工程熱物理學(xué)報(bào)卷在風(fēng)機(jī)葉片壓力面的不同位置粘貼相同寬度的粗糙帶，風(fēng)機(jī)的效率隨粗糙帶的位置變化而變化，如圖所示。 　?。ㄆ渲袨榇植趲У膶挾?，為粗糙帶的后沿到葉片出氣邊的距離）從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出，在內(nèi)弧風(fēng)機(jī)效率隨粗糙帶從尾緣向前緣移動(dòng)而逐步降低，在背弧則是加粗糙帶效率均比不加粗糙帶低。 　　在內(nèi)弧尾緣粘貼不同寬度的粗糙帶，風(fēng)機(jī)效率隨粗糙帶寬度變化而變化。 　　對(duì)軸流式風(fēng)機(jī)和一離心式風(fēng)機(jī)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。 　　在葉片壓力面尾沿貼適當(dāng)寬度的粗糙帶后風(fēng)機(jī)的效率確有提高，其效率的提高可達(dá)到以上。 　　對(duì)不同的葉型存在不同的最佳粗糙帶寬度，此時(shí)達(dá)到最高效率，若粗糙帶的寬度再提高，效率的增加將降低。 　　對(duì)兩種風(fēng)機(jī)進(jìn)行了最佳寬度的實(shí)驗(yàn)。 　　圖是軸流式風(fēng)機(jī)在最佳寬度條件下效率與流量的關(guān)系圖。 　　粗糙度的變化主要是采用不同粗糙度的砂紙來(lái)保證。 　　圖是型軸流式風(fēng)機(jī)的不同粗糙帶的效率對(duì)比圖。 　　由該圖可以得出粗糙度較大的情況下該風(fēng)機(jī)的效率比較高。 　　通期霍福鵬等提高葉片局部粗糙度對(duì)風(fēng)機(jī)效率影響的實(shí)驗(yàn)研究過(guò)分析，粗糙度也應(yīng)存在一個(gè)最佳值，超過(guò)該最佳值效率將下降。 　　實(shí)驗(yàn)的結(jié)論風(fēng)機(jī)效率隨粗糙帶在內(nèi)弧從尾緣向前緣移動(dòng)而逐步降低，在背弧加粗糙帶效率降低。）在葉片內(nèi)弧尾緣貼適當(dāng)寬度的粗糙帶后風(fēng)機(jī)的效率提高，最大可以達(dá)到以上。 　　對(duì)不同的葉型有不同的寬度范圍。 　　每一個(gè)葉型存在其最佳寬度，在該點(diǎn)風(fēng)機(jī)的效率達(dá)到最大值。 　　實(shí)驗(yàn)結(jié)論的應(yīng)用前景利用在葉片局部增加粗糙度的方法來(lái)提高二維葉片和翼型的升阻比的理論研究，數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究均已證明，該方法是可行且有價(jià)值的。 　　本實(shí)驗(yàn)是在實(shí)際運(yùn)行的風(fēng)機(jī)上進(jìn)行的，通過(guò)實(shí)際的測(cè)量也證明了在實(shí)際應(yīng)用上該方案是可行的。 　　現(xiàn)有的結(jié)果可以應(yīng)用于壓氣機(jī)和風(fēng)機(jī)的節(jié)能，也可應(yīng)用于風(fēng)力透平的高效率發(fā)電。