陈榴胡磊戴韧

（1.上海理工大学能源与动力工程学院；2.上海电气电站发电设备有限公司）

高负荷轴流风扇中弯曲动叶的应用研究∗

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（1.上海理工大学能源与动力工程学院；2.上海电气电站发电设备有限公司）

本文采用弯曲叶片设计方法，对前期设计的大折转角高负荷轴流风扇的叶轮叶片进行根部正弯处理，弯角为30°。采用数值模拟方法，对比了直叶片和正弯叶片的叶轮流场，确定了弯叶片气动作用的有效性。结果表明设计工况下，利用径向叶片力，压制了由于旋转和叶栅高扩压度引起的轮毂分离流动。正弯动叶级效率提高了1.64%，静压升增大了10.74%。动叶吸力面根部分离区位置后移，强度减弱，静叶吸力面流动有明显改善，低速区均明显减小，通流能力增大，降低了叶栅内部流场中的能量损失。

高负荷；轴流风扇；弯曲动叶

0 引言

通过增大叶型的折转角来提升风扇的切向扭矩，提高叶型的气动载荷，从而提升风扇的压比，降低风扇级数，是缩小电站大型冷却风扇结构尺寸的一个有效措施，同时也被广泛应用于航空发动机的设计，以达到减轻重量，提高推重比的目的。

叶片负荷的增加势必导致扩压叶栅内逆压梯度增强，使得叶片端壁及吸力面附面层更易发生分离，造成二次流损失增大，效率下降[1]。Shang[2]通过风洞实验指出，静叶倾斜或者弯曲，可以有效的控制流道内角涡的生成。

弯曲叶片通过控制叶片表面与气流的作用力在径向的分量，控制径向压力梯度，以实现控制边界层迁移的目的。……