·50· 北京科技大学学报 长←6 o8梦 长 要要室 ihaccad b J14141(1↓31411 1iiiiiiiiizec 11111111151111- w z e 系、 ← 泰纸 F 图6垂直于半径旋转面速度矢量图 a.Z=18转速3600r/min,流量123.75m3/h b.Z=18转速4800r/min,流量98.45m/h (1)Y一X平面速度矢量投影图分析 平行于旋转轴不同转速的速度矢量图4(X=10)显示，转子中气流是沿转子入口附近靠 近转盘部位进入转子.转速提高，气流从入口中间进入转子变得困难，而从两侧进入转子内 部.这是因为叶片的转速提高，叶片中间部位对流体产生的作用增强，而叶片上下两侧相对 增强得较小，所以高速旋转状态下，流体从转子上下两侧进入转子. 流体出口处附近，即叶片内缘到出口处，径向速度明显增大，这是因为出口处的通道逐 渐变小所致.由于旋转半径减小，旋转产生的影响减小，靠近出口部分流场没有涡流 进口到叶片之间，气流在转子入口两侧进入转子，二维平面矢量图显示出在入口到叶片 之间形成两个回流区，如转速为5400r/min时矢量图. (2)X一Z平面速度矢量投影图分析 在垂直于转轴的平面速度矢量图图5(Y=5)中，可以看到气流入口到转子叶片外缘区 域，流体作旋转运动，但是流体转速滞后于转子转速。因此转子中不能认为流体与转子以相 同的圆周速度旋转，在离心逆流旋转转子中，无叶片区域流体圆周速度滞后于转子的圆周速 度. 在转子中两叶片之间的区域、，可以看到有哥式加速度造成的哥式祸流，但是流体的圆周 速度无滞后现象，具体的流动状况由旋转速度、径向压力场、哥式加速度决定。在本模型中 叶片间不是简单的径向流动和旋转流动，而是复杂的三维流动， (3)X一Y平面速度矢量投影图分析 在垂直于半径的旋转面上，速度矢量图图6(Z=18)显示出，流体在滞后于转子的转速 下进入叶片之间，受到叶片及惯性作用，滞后运动转变为向后一叶片靠近、相对速度减小的 流动，而且流体流向叶片之间的中间部分。考虑三维流动情况，流体在叶片之间是沿径向旋 转地流向出口，计算结果说明流体大的方向是沿径向流向出口，但是其过程是含有复杂涡流 的三维流动.· · 北 京 科 技 大 学 学 报 ， ， ‘ 、 一 ，飞、 气、 ， ， ， ， 、 图 垂直于半径旋转面速 度矢 图 转速 ， 流 转速 ， 流 一 平面速度 矢 量 投 影 图分析 平 行 于 旋转轴 不 同转速 的速 度 矢量 图 一 显示 ， 转 子 中气 流是沿转子入 口 附近靠 近转 盘部 位进 入转子 转速提 高 ， 气 流从入 口 中 间进入转子 变得 困难 ， 而从两侧进入转子 内 部 这是 因 为 叶 片的转速 提高 ， 叶片中间部位对 流 体 产生 的作 用增 强 ， 而 叶 片上 下 两 侧相 对 增强 得较 小 ， 所 以 高速旋 转状 态 下 ， 流体从 转子 上 下两侧进 入 转子 流体 出 口 处 附近 ， 即 叶片内缘到 出 口 处 ， 径 向速 度 明显增 大 ， 这 是 因 为 出 口 处 的通 道逐 渐变 小所致 由于旋转 半径减 小 ， 旋转 产 生 的影 响 减 小 ， 靠近 出 口 部分 流 场 没 有 涡 流 进 口 到 叶 片之 间 ， 气流 在 转 子入 口 两侧进 入转子 ， 二 维 平 面 矢量 图显 示 出在 入 口 到 叶 片 之 间形 成 两 个 回 流 区 ， 如转速 为 时 矢量 图 一 平面速 度 矢 量 投 影 图分析 在 垂直 于转轴 的平 面速 度 矢量 图 图 一 中 ， 可 以 看 到 气 流 入 口 到 转子 叶 片外缘 区 域 ， 流体 作旋转运 动 ， 但是 流 体转速 滞后 于转子转速 因此 转子 中不 能 认 为流 体 与转子 以 相 同的 圆周速度旋转 ， 在离 心逆 流 旋转转 子 中 ， 无 叶 片 区域 流体 圆周 速度 滞后 于转 子 的 圆周速 度 在转 子 中两 叶 片之 间的 区 域 ， 可 以 看 到 有哥式 加速 度造 成 的哥式 涡 流 ， 但是 流体 的 圆周 速度无滞后 现象 ， 具体 的流 动状况 由旋转速 度 、 径 向压 力场 、 哥 式 加速 度 决 定 在 本模 型 中 叶片间不是 简单 的径 向流 动 和 旋转 流 动 ， 而是 复杂 的三维 流 动 一 平 面速 度 矢量 投 影 图分 析 在垂 直 于 半径 的旋 转 面 上 ， 速 度 矢 量 图 图 一 显 示 出 ， 流 体在 滞 后 于转 子 的转速 下进入 叶片之 间 ， 受 到 叶 片及惯性作 用 ， 滞后运 动转 变 为 向后 一 叶 片靠近 、 相对速 度减 小 的 流动 ， 而且流体流 向叶 片之 间的 中 间部 分 考虑 三 维 流 动情 况 ， 流 体 在 叶 片之 间是 沿径 向旋 转 地流 向 出 口 计算结果说 明流 体 大 的方 向是沿径 向流 向 出 口 ， 但是 其过 程是 含有复 杂 涡流 的三维流动