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        電站軸流風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)失速工況下的葉輪靜力特性研究

        2015-08-03 07:27:30郎進(jìn)花王松嶺
        動(dòng)力工程學(xué)報(bào) 2015年5期
        關(guān)鍵詞:葉頂離心力軸流

        張 磊,郎進(jìn)花,王松嶺

        (華北電力大學(xué)電站設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河北保定071003)

        動(dòng)葉可調(diào)式軸流風(fēng)機(jī)以其流量大、變工況時(shí)經(jīng)濟(jì)性好和結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)勢(shì)在火力發(fā)電廠得到了廣泛應(yīng)用.隨著軸流風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)的不斷提高,葉輪的工作環(huán)境更加惡劣,葉輪出現(xiàn)裂紋,甚至葉片斷裂的事故時(shí)有發(fā)生,其中長(zhǎng)期運(yùn)行在旋轉(zhuǎn)失速和喘振區(qū)是葉片斷裂的主要原因之一[1].因此,對(duì)軸流風(fēng)機(jī)葉輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)失速工況的強(qiáng)度分析對(duì)電廠的安全運(yùn)行具有重要意義.

        旋轉(zhuǎn)失速作為軸流風(fēng)機(jī)小流量工況下的一種常見的失穩(wěn)現(xiàn)象[2],已成為當(dāng)前的一個(gè)重要研究課題.目前對(duì)于旋轉(zhuǎn)失速的研究主要集中在失速機(jī)理、失速現(xiàn)象描述及失速控制方面.而其研究方法主要有實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬2種.從80年代末開始一些學(xué)者利用“數(shù)值失速”算法,即用三維非定常Reynolds平均的N-S方程直接計(jì)算整個(gè)失速過(guò)程[3-4].研究發(fā)現(xiàn),葉頂間隙泄露流對(duì)旋轉(zhuǎn)失速的發(fā)生具有重要影響[5-9].吳艷輝等[10]以軸流壓氣機(jī)為研究對(duì)象,對(duì)轉(zhuǎn)子從大流量工況向近失速工況推進(jìn)過(guò)程中的葉尖流場(chǎng)特性進(jìn)行了詳細(xì)分析.在此基礎(chǔ)上楚武利等[11]以小型高速斜流葉輪為研究對(duì)象,設(shè)計(jì)了一種處理機(jī)匣結(jié)構(gòu),有效地改善了轉(zhuǎn)子葉片葉頂區(qū)域的流動(dòng)狀況,推遲了旋轉(zhuǎn)失速的發(fā)生.針對(duì)葉頂間隙泄漏流,耿少娟等[12]提出了葉頂微噴氣方法,成功實(shí)現(xiàn)了壓氣機(jī)性能和穩(wěn)定性的提高.劉震雄等[13]運(yùn)用反推法構(gòu)造的旋轉(zhuǎn)失速控制系統(tǒng),有效地?cái)U(kuò)大了壓縮機(jī)的穩(wěn)定工作范圍.Salunkhe等[14]利用小波分析方法研究了入口畸變對(duì)失速先兆機(jī)理的影響.

        隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的長(zhǎng)足發(fā)展以及計(jì)算流體力學(xué)、計(jì)算結(jié)構(gòu)力學(xué)和有限元分析等相關(guān)理論與軟件的不斷完善,流固耦合研究也有了較大的進(jìn)步.Dehaeze等[15]基于CFD 和結(jié)構(gòu)模型的耦合方法分析了直升機(jī)旋翼槳葉在懸停時(shí)的氣動(dòng)特性.Bazilevs等[16]采用流固耦合方法,對(duì)風(fēng)力機(jī)葉片進(jìn)行結(jié)構(gòu)離散化,對(duì)NREL 5 MW 的風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子進(jìn)行建模和仿真.Guidoboni等[17]采用弱耦合方法模擬了血液在薄壁血管中的流動(dòng),提出了一個(gè)新穎的時(shí)間分離方案,成功解決了“質(zhì)量增加效應(yīng)”.李媛等[18-19]利用弱流固耦合方法,對(duì)風(fēng)力機(jī)葉片的流固耦合特性進(jìn)行了研究.

        旋轉(zhuǎn)失速發(fā)生后,軸流風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)發(fā)生周期性變化,同時(shí)其流固耦合特性也隨時(shí)間發(fā)生改變.目前流固耦合分析主要集中在風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)工況,還未見旋轉(zhuǎn)失速工況下葉片應(yīng)力特性方面的研究.因此,筆者以電廠常用的兩級(jí)動(dòng)葉可調(diào)式軸流風(fēng)機(jī)為研究對(duì)象,基于節(jié)流閥模型,利用Fluent軟件對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)失速工況下的三維非定常計(jì)算,并采用Ansys軟件中的Static Structural模塊對(duì)風(fēng)機(jī)葉輪進(jìn)行典型的FSI流固耦合分析,研究了設(shè)計(jì)工況和旋轉(zhuǎn)失速工況下單獨(dú)加載離心力載荷、單獨(dú)加載氣動(dòng)力載荷及同時(shí)加載2種載荷這3種情況下風(fēng)機(jī)葉輪的靜力特性.

        1 數(shù)學(xué)模型

        1.1 計(jì)算模型及網(wǎng)格劃分

        基于某電廠用一次引風(fēng)機(jī)建立幾何模型,圖1為風(fēng)機(jī)流場(chǎng)域整機(jī)模型圖,主要包括入口集流器、一級(jí)動(dòng)葉輪、一級(jí)靜葉輪、二級(jí)動(dòng)葉輪、二級(jí)靜葉輪和出口擴(kuò)散筒6部分,具體結(jié)構(gòu)參數(shù)見表1.設(shè)置進(jìn)口邊界條件為壓力入口,0 MPa.出口為壓力出口,通過(guò)加載節(jié)流閥函數(shù)來(lái)控制出口靜壓.圖2為風(fēng)機(jī)葉輪的三維模型圖,葉片材料為ZL101,其主要力學(xué)性能參數(shù)見表2.

        圖1 軸流風(fēng)機(jī)整機(jī)模型Fig.1 Flow field model of the axial flow fan

        表1 風(fēng)機(jī)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)Tab.1 Main structure parameters of the fan

        圖2 風(fēng)機(jī)葉輪三維模型Fig.2 Three-dimensional model of the impeller

        表2 葉輪材料力學(xué)性能參數(shù)Tab.2 Mechanical properties of the impeller material

        采用Gambit軟件對(duì)軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行分塊網(wǎng)格劃分,分別對(duì)入口段、兩級(jí)動(dòng)、靜葉和出口段6個(gè)部分進(jìn)行網(wǎng)格劃分.在動(dòng)、靜葉輪之間通過(guò)設(shè)置interface來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換.由于葉輪內(nèi)部流動(dòng)比較復(fù)雜,因此在葉片的壓力面和吸力面分別采用尺寸函數(shù)進(jìn)行網(wǎng)格加密處理.圖3為動(dòng)葉表面網(wǎng)格的局部放大圖.為了驗(yàn)證網(wǎng)格數(shù)對(duì)模擬結(jié)果的影響,分別選取了195萬(wàn)、290萬(wàn)、398萬(wàn)、526萬(wàn)和630萬(wàn)5種網(wǎng)格劃分情況進(jìn)行網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證,結(jié)果如圖4所示.考慮到計(jì)算精度和計(jì)算時(shí)間,最終選取網(wǎng)格數(shù)為526萬(wàn).由于整機(jī)數(shù)值模擬時(shí)網(wǎng)格數(shù)多,非定常計(jì)算耗時(shí)長(zhǎng),因此,軸流風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)失速非定常數(shù)值模擬在并行計(jì)算平臺(tái)上進(jìn)行.固體域網(wǎng)格模型如圖5所示,采用Ansys自帶的網(wǎng)格劃分模塊,網(wǎng)格單元采用帶中間節(jié)點(diǎn)的四面體實(shí)體單元Solid187(含有10個(gè)節(jié)點(diǎn)),可以較好地模擬形狀復(fù)雜的模型.單元大小設(shè)置為18 mm,節(jié)點(diǎn)數(shù)約為47萬(wàn),單元數(shù)約為30萬(wàn).

        圖3 動(dòng)葉表面網(wǎng)格Fig.3 Grid division for the blade surface

        圖4 全壓-體積流量性能曲線Fig.4 Total pressure-flow performance curve

        圖5 固體域網(wǎng)格模型Fig.5 Grid model of the solid field

        1.2 數(shù)值計(jì)算方法

        控制方程包括連續(xù)性方程、N-S方程和Realiz-ablek-ε湍流模型.在數(shù)值模擬計(jì)算中,采用雙時(shí)間步法求解三維雷諾時(shí)均N-S方程.采用有限體積法離散,其中對(duì)流項(xiàng)與擴(kuò)散項(xiàng)采用二階迎風(fēng)差分格式進(jìn)行離散.由于Realizablek-ε湍流模型適用的流動(dòng)類型比較廣泛,對(duì)涉及旋轉(zhuǎn)、逆壓力梯度下的邊界層分離、二次流以及回流等均有較好的模擬效果,因此選用Realizablek-ε湍流模型.

        軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)口為壓力進(jìn)口邊界條件,設(shè)定進(jìn)口總壓,氣流方向角為軸向進(jìn)氣;風(fēng)機(jī)出口為壓力出口邊界條件,設(shè)定出口靜壓,定常計(jì)算給定具體靜壓值,非定常計(jì)算采用節(jié)流閥模型[20].非定常計(jì)算的物理時(shí)間步長(zhǎng)為0.000 839s.定常計(jì)算時(shí),動(dòng)靜區(qū)域耦合采用MRF模型,出口背壓從低值逐漸增大,直到定常計(jì)算不能收斂;再以定常計(jì)算的結(jié)果為基礎(chǔ),采用滑移網(wǎng)格模型進(jìn)行非定常計(jì)算,逐漸減小節(jié)流閥開度,使軸流風(fēng)機(jī)逐步進(jìn)入數(shù)值失速狀態(tài).

        2 計(jì)算結(jié)果與分析

        2.1 旋轉(zhuǎn)失速工況下流場(chǎng)模擬結(jié)果分析

        由于完全旋轉(zhuǎn)失速狀態(tài)下,風(fēng)機(jī)兩級(jí)動(dòng)葉輪的流場(chǎng)特性基本一致,因此筆者以第一級(jí)動(dòng)葉輪為例,詳細(xì)闡述旋轉(zhuǎn)失速發(fā)生后葉輪的流場(chǎng)特性和流固耦合特性.圖6 為旋轉(zhuǎn)失速工況下葉輪中間截面(即z=0截面)的相對(duì)速度流線圖.由圖6可知,旋轉(zhuǎn)失速發(fā)生后,葉輪部分流道內(nèi)產(chǎn)生劇烈的擾動(dòng),形成一個(gè)大約占據(jù)11個(gè)流道的失速團(tuán),其中失速團(tuán)所在區(qū)域的中間7個(gè)流道內(nèi)回流現(xiàn)象最為明顯,已發(fā)展到50%葉高處,流道內(nèi)的流動(dòng)情況惡化.受葉片吸力面負(fù)壓區(qū)和主流的影響,該回流均起始于葉片的吸力面,流向葉片的壓力面,最終返回葉片吸力面.沿失速團(tuán)傳播方向(即逆時(shí)針方向),與失速團(tuán)相鄰的2個(gè)流道內(nèi)的回流區(qū)域面積逐漸增大,受失速團(tuán)的影響加劇,逐步進(jìn)入旋轉(zhuǎn)失速狀態(tài);而沿順時(shí)針方向,回流區(qū)域的面積逐漸減小,流場(chǎng)受失速團(tuán)的影響逐漸減弱,流道逐步脫離失速狀態(tài).遠(yuǎn)離失速團(tuán)的流道流動(dòng)狀況良好.

        圖6 葉輪z=0截面的相對(duì)速度流線圖Fig.6 Relative velocity streamlines of the impeller in z=0cross section

        圖7為旋轉(zhuǎn)失速工況下葉輪中間截面的靜壓分布云圖.從圖7可以看出,旋轉(zhuǎn)失速工況下,葉輪流道內(nèi)的靜壓分布存在明顯的周向不均現(xiàn)象,與圖6對(duì)應(yīng)的失速團(tuán)所在流道均存在一個(gè)明顯的負(fù)壓區(qū),該負(fù)壓區(qū)主要存在于葉片吸力面的葉根到50%葉高范圍內(nèi).沿順時(shí)針方向,失速團(tuán)所在流道吸力面的負(fù)壓區(qū)面積逐漸減小,壓力面的高壓區(qū)面積逐漸增大,即失速團(tuán)的影響逐漸減弱,流道逐步脫離失速狀態(tài).同時(shí),與失速團(tuán)順時(shí)針相鄰的流道(即失速團(tuán)的下游流道)存在一個(gè)明顯的高壓區(qū),這是由于失速團(tuán)所在流道被阻塞,使下游流道流動(dòng)情況得到改善.沿逆時(shí)針方向,高壓區(qū)面積逐漸減小,低壓區(qū)面積逐漸增大,流道逐步進(jìn)入旋轉(zhuǎn)失速狀態(tài).

        圖7 葉輪z=0截面的靜壓分布云圖Fig.7 Contours of static pressure of the impeller in z=0cross section

        通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的相對(duì)速度進(jìn)行快速傅里葉變換和頻譜分析,得到旋轉(zhuǎn)失速后監(jiān)測(cè)點(diǎn)的相對(duì)速度頻譜分布,如圖8所示.由圖8可知,該風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)失速頻率為13.3Hz.通過(guò)對(duì)葉片進(jìn)行模態(tài)分析,得到葉片的前六階固有頻率,如表1所示.通過(guò)對(duì)比圖8和表3可知,旋轉(zhuǎn)失速頻率與葉片的自振頻率差別較大,風(fēng)機(jī)不會(huì)發(fā)生共振.

        圖8 旋轉(zhuǎn)失速后監(jiān)測(cè)點(diǎn)的相對(duì)速度頻譜分布Fig.8 Spectrum charts of the monitoring point after the rotating stall

        表3 風(fēng)機(jī)葉片各階固有頻率Tab.3 Natural frequency of the blades Hz

        2.2 靜力結(jié)構(gòu)分析

        2.2.1 設(shè)計(jì)工況下葉輪靜力結(jié)構(gòu)分析

        圖9為設(shè)計(jì)工況、不同載荷下的葉輪等效應(yīng)力分布云圖.由于設(shè)計(jì)工況下氣動(dòng)力載荷是周向均勻分布的,因此僅加載氣動(dòng)力載荷時(shí),葉輪的等效應(yīng)力也是周向均勻分布的,其中最大等效應(yīng)力為5.33 MPa,主要集中在葉片吸力面的葉根到50%葉高的葉片中間部位.由于葉片吸力面后緣逆壓梯度較大,存在邊界層分離現(xiàn)象,因此葉頂后緣附近區(qū)域的應(yīng)力最小,由葉頂至葉根應(yīng)力逐漸增大.僅加載離心力載荷時(shí),葉輪的最大等效應(yīng)力為66.1 MPa,集中在吸力面的葉根中間部分,葉頂?shù)牡刃?yīng)力最小.當(dāng)同時(shí)加載氣動(dòng)力載荷和離心力載荷時(shí),由于氣動(dòng)力的方向垂直于葉片表面,而離心力的方向沿葉輪徑向,二者相互垂直,導(dǎo)致葉片表面應(yīng)力分布有所改變.葉輪的最大等效應(yīng)力區(qū)域稍有擴(kuò)大,但值減小為62.1 MPa.大應(yīng)力區(qū)的位置與僅加載離心力載荷時(shí)基本一致,這是由于氣動(dòng)力載荷產(chǎn)生的應(yīng)力比離心力載荷產(chǎn)生的應(yīng)力小一個(gè)數(shù)量級(jí),因此葉輪上的應(yīng)力分布主要受離心力載荷的影響.

        圖9 設(shè)計(jì)工況、不同載荷下葉輪等效應(yīng)力分布云圖Fig.9 Contours of impeller equivalent stress at different loads(design condition)

        在設(shè)計(jì)工況下,葉輪的總變形量呈均勻分布,如圖10所示.由圖10可知,在僅加載氣動(dòng)力載荷時(shí),葉輪的最大總變形量發(fā)生在葉頂前緣處,為0.32 mm,葉片變形由葉頂?shù)饺~根逐漸減小.僅加載離心力載荷時(shí),葉輪的最大總變形量發(fā)生在葉頂后緣處,為0.29mm.2種載荷引起的葉片變形量相當(dāng),因此葉輪的變形情況由二者共同決定.同時(shí)加載2種載荷時(shí),葉輪的最大總變形量出現(xiàn)在葉片的后緣處,且為0.18 mm,比二者單獨(dú)作用時(shí)產(chǎn)生的變形量都小,這是由氣動(dòng)力載荷與離心力載荷使葉片產(chǎn)生的形變趨勢(shì)不同所致.氣動(dòng)力垂直于葉片表面,對(duì)葉片的作用主要沿軸向,而離心力對(duì)葉片的作用主要是沿徑向的拉伸變形,二者疊加的結(jié)果表現(xiàn)為葉輪最大總變形量變小且分布變化較大,即同時(shí)加載離心力載荷和氣動(dòng)力載荷時(shí),葉輪的變形情況在一定程度上受到了抑制.

        圖10 設(shè)計(jì)工況、不同載荷下葉輪總變形量分布云圖Fig.10 Contours of impeller total deformation at different loads(design condition)

        圖11為不同載荷下葉片的變形趨勢(shì).由圖11可知,僅加載氣動(dòng)力載荷時(shí),葉片的變形趨勢(shì)為沿葉輪旋轉(zhuǎn)反方向的彎曲,葉根處變形量最小,葉頂前緣點(diǎn)附近變形量最大;僅加載離心力載荷時(shí),葉片的變形趨勢(shì)表現(xiàn)為徑向拉伸變形和沿葉輪旋轉(zhuǎn)方向的彎曲變形,葉頂后緣點(diǎn)處變形量最大.由此可以看出,氣動(dòng)力載荷與離心力載荷對(duì)葉片變形的作用在軸向上正好相反,因此2種載荷疊加作用時(shí),葉片的變形量會(huì)抵消一部分,最終表現(xiàn)為同時(shí)施加2種載荷時(shí)的總變形量比單獨(dú)施加1種載荷時(shí)小.

        圖11 不同載荷下葉片的變形趨勢(shì)Fig.11 Deformation trend of the blades at different loads

        2.2.2 旋轉(zhuǎn)失速工況下葉輪靜力結(jié)構(gòu)分析

        旋轉(zhuǎn)失速發(fā)生后,由于失速團(tuán)的存在,葉輪的應(yīng)力分布情況有所改變.圖12為旋轉(zhuǎn)失速后不同載荷下的葉輪等效應(yīng)力分布云圖.由圖12可知,僅加載氣動(dòng)力載荷時(shí),葉片上的壓力分布出現(xiàn)明顯的周向不均現(xiàn)象,失速團(tuán)所在區(qū)域出現(xiàn)一個(gè)小應(yīng)力集中區(qū),失速團(tuán)下游葉片吸力面存在明顯的應(yīng)力集中,位置與設(shè)計(jì)工況下相同,但數(shù)值較設(shè)計(jì)工況下有所增大,最大值為5.9 MPa,增大了11.3%,這是由于失速團(tuán)所在流道流動(dòng)狀況惡化,甚至部分流道阻塞,導(dǎo)致失速團(tuán)下游流道流動(dòng)狀況得到改善.失速團(tuán)上游葉片的等效應(yīng)力明顯減小,這是由于失速團(tuán)沿逆時(shí)針方向發(fā)展,上游流道將逐步進(jìn)入旋轉(zhuǎn)失速狀態(tài)所致.由于離心力載荷引起的等效應(yīng)力比氣動(dòng)力載荷引起的等效應(yīng)力大一個(gè)數(shù)量級(jí),因此同時(shí)加載氣動(dòng)力載荷和離心力載荷時(shí),葉輪上的應(yīng)力分布特性與僅加載離心力載荷時(shí)大致相同.失速團(tuán)所在區(qū)域的葉根前緣附近的小應(yīng)力區(qū)域的面積有所減小,葉片吸力面的應(yīng)力集中區(qū)域擴(kuò)大,最大值略微減小為59.4 MPa.材料的屈服強(qiáng)度為70 MPa,最大等效應(yīng)力在安全裕度內(nèi),未達(dá)到屈服狀態(tài).

        圖12 旋轉(zhuǎn)失速后不同載荷下葉輪等效應(yīng)力分布云圖Fig.12 Contours of impeller equivalent stress at different loads(stall condition)

        由設(shè)計(jì)工況下的靜力結(jié)構(gòu)分析可知,氣動(dòng)力載荷對(duì)葉輪的總變形量分布具有重要影響.當(dāng)軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)入旋轉(zhuǎn)失速后,葉輪內(nèi)部流場(chǎng)發(fā)生明顯變化,因此葉輪的總變形量也有較大改變.圖13為2種載荷下葉輪的總變形量分布云圖.由圖13可知,旋轉(zhuǎn)失速發(fā)生后,葉輪的變形呈現(xiàn)明顯的周向不均.僅加載氣動(dòng)力載荷時(shí),失速團(tuán)中心所在區(qū)域變形最小,即將進(jìn)入旋轉(zhuǎn)失速狀態(tài)的失速團(tuán)上游葉片的變形也有所減小.失速團(tuán)下游葉片的葉頂區(qū)域變形最大,最大值為0.49mm,較設(shè)計(jì)工況下增大了58.1%.由于氣動(dòng)力載荷和離心力載荷對(duì)葉輪變形趨勢(shì)的影響正好相反,同時(shí)加載2種載荷時(shí),葉輪的總變形量比僅加載1種載荷時(shí)要小.由圖13(b)可以看出,失速團(tuán)中心區(qū)域的葉頂前緣總變形量最大,這是由于在失速團(tuán)所在區(qū)域,氣動(dòng)力引起的變形很小,因此與離心力引起的變形的抵消作用減弱.總變形最大值為0.31 mm,較設(shè)計(jì)工況下增大72.2%.沿失速團(tuán)傳播方向(即失速團(tuán)上游)葉片的變形也較大,失速團(tuán)傳播反方向(即失速團(tuán)下游區(qū)域)的葉片總變形量最小.

        圖13 旋轉(zhuǎn)失速后不同載荷下葉輪的總變形量分布云圖Fig.13 Contours of impeller total deformation at different loads(stall condition)

        3 結(jié) 論

        (1)進(jìn)入旋轉(zhuǎn)失速工況后,葉輪內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)與葉輪旋轉(zhuǎn)方向相同,大約占據(jù)11個(gè)流道的失速團(tuán).失速團(tuán)所在流道流動(dòng)情況惡化,回流現(xiàn)象明顯,流道阻塞嚴(yán)重.受失速團(tuán)的影響,失速團(tuán)下游流道的流動(dòng)狀況得到改善,逐步脫離旋轉(zhuǎn)失速狀態(tài);而失速團(tuán)所在區(qū)域形成一個(gè)明顯的負(fù)壓區(qū),失速團(tuán)上游區(qū)域流動(dòng)惡化,逐步進(jìn)入旋轉(zhuǎn)失速狀態(tài).

        (2)葉輪在流固耦合條件下,最大等效應(yīng)力存在于葉根中間部位.進(jìn)入旋轉(zhuǎn)失速工況后,葉輪的等效應(yīng)力分布變化較小,這是由于離心力載荷引起的等效應(yīng)力比氣動(dòng)力載荷引起的等效應(yīng)力大一個(gè)數(shù)量級(jí),等效應(yīng)力分布主要受離心力載荷的影響.

        (3)氣動(dòng)力載荷使葉片產(chǎn)生與葉輪旋轉(zhuǎn)方向相反的彎曲變形,離心力載荷使葉片產(chǎn)生與旋轉(zhuǎn)方向相同的彎曲變形和沿徑向的拉伸變形,因此同時(shí)加載2種載荷時(shí)會(huì)有部分變形抵消,導(dǎo)致總變形量比單獨(dú)加載1種載荷時(shí)小.

        (4)氣動(dòng)力載荷對(duì)葉輪總變形量的影響顯著,旋轉(zhuǎn)失速發(fā)生后,葉輪的總變形量分布呈現(xiàn)明顯的周向不均,最大總變形量位于失速團(tuán)中心區(qū)域的葉頂前緣,較設(shè)計(jì)工況下增大了72.2%.

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