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由軸流風(fēng)機(jī)的速度三角形知，轉(zhuǎn)速的變化會(huì)引起圓周速度的變化，從而改變了氣流流動(dòng)的方向。當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時(shí)，葉輪牽連速度u增加，則氣體相對(duì)于葉輪的進(jìn)口速度w和出口速度w2也有所增加，而氣流進(jìn)口角和出口角減小；當(dāng)轉(zhuǎn)速減小時(shí)，葉輪牽連速度u減小，則氣體相對(duì)于葉輪的進(jìn)口速度w1和出口速度w2也有所減小，而氣流進(jìn)口角β1和出口角β2增大。因此當(dāng)轉(zhuǎn)速變化時(shí)，氣流的風(fēng)機(jī)流動(dòng)方向就會(huì)發(fā)生改變。氣流方向的改變改變了氣流與機(jī)殼、葉輪間氣體流動(dòng)相互作用的程度。當(dāng)這種相互作用達(dá)到某種狀態(tài)時(shí)，會(huì)增加壁面損失、二次流損失、渦流損失等，導(dǎo)致內(nèi)部流動(dòng)損失上升，降低通風(fēng)機(jī)的性能。轉(zhuǎn)速過(guò)小，氣流進(jìn)口角很大，這時(shí)葉型不但沒(méi)有充分發(fā)揮氣動(dòng)特性，相反葉型阻力大增，導(dǎo)致效率下降；轉(zhuǎn)速過(guò)高，內(nèi)部流場(chǎng)的擾動(dòng)加劇，各個(gè)方面的損失降低了葉型的氣動(dòng)力特性，同樣不能發(fā)揮出較好排煙風(fēng)機(jī)的性能，造成了效率下降。下面以葉根安裝角35.4°，風(fēng)量10m3/s風(fēng)機(jī)參數(shù)為模型，改變其轉(zhuǎn)速n分別為1100rpm，1300rpm和1500rpm，得到葉片表面速度的分布圖A，B，C。從圖A，B，C看出，氣流總體沿Y軸正方向流動(dòng)，n=1300rpm時(shí)，氣流沿著葉面的流動(dòng)較好，n=1500rpm 時(shí)，氣流在前緣和后緣有所交錯(cuò)，當(dāng)n=1100rpm時(shí)，氣流交錯(cuò)的現(xiàn)象更加嚴(yán)重，氣流的交錯(cuò)必然會(huì)產(chǎn)生渦流，從而導(dǎo)致性能的下降。通過(guò)比較，
n=1100rpm ：η=80.89098% ；
n=1300rpm ：η=83.24161% ；
n=1500rpm ：η=82.36975% ；
由風(fēng)機(jī)理論可知，一定的轉(zhuǎn)速與一定的葉輪葉片相匹配，即一定的轉(zhuǎn)速與一定的葉片數(shù)、葉片安裝角、弦長(zhǎng)相匹配。當(dāng)通過(guò)數(shù)值模擬比較不同轉(zhuǎn)速對(duì)風(fēng)機(jī)效率的影響時(shí)，在確定的葉片數(shù)、葉片安裝角、葉剖面弦長(zhǎng)下，就會(huì)有一個(gè)確定轉(zhuǎn)速與之相匹配。在設(shè)計(jì)的技術(shù)參數(shù)下，性能最好的轉(zhuǎn)速應(yīng)該為設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速。對(duì)于本文中的算例，是按照n=1500rpm時(shí)設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)基本技術(shù)參數(shù)進(jìn)行數(shù)值模擬，因此n=1300rpm時(shí)性能最好。由上述分析可知，當(dāng)轉(zhuǎn)速偏小或過(guò)大時(shí)，對(duì)于給屋頂風(fēng)機(jī)定的風(fēng)機(jī)性能都會(huì)有影響。對(duì)于一定的風(fēng)機(jī)應(yīng)采用適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速。
