橫流風扇具有非常復雜的內(nèi)部結構。盡管其葉輪周向是對稱的, 但氣流流動卻是非對稱性, 其相對速度場與速度場都不穩(wěn)定, 流動介質(zhì)兩次進入葉輪, 轉子葉輪沿著周向流動情況不斷改變。在葉輪圓周一邊的內(nèi)側存在一個能夠控制整個氣流流動的漩渦, 即所謂橫流風扇的偏心渦。渦流中心在葉輪內(nèi)周的某處, 并隨著節(jié)流情況的不同而沿著圓周方向移動, 正是此偏心渦的存在引起橫流。在一定工況下, 橫流風扇在高轉速時由于偏心渦的控制力增強, 橫流風扇內(nèi)氣體不能正常排出或吸入, 試驗系統(tǒng)出現(xiàn)異常狀況, 即所謂喘振現(xiàn)象。
如果通風口面積較小, 阻力層阻力較大, 管道內(nèi)流量較小, 從而對橫流風扇的工作要求較低, 在小流量下偏心渦的作用也不明顯。但當轉速較高、通風口面積較大時, 偏心渦的控制力增強, 橫流風扇內(nèi)氣體不能正常排出或吸入, 試驗系統(tǒng)出現(xiàn)異常狀況, 橫流風扇出現(xiàn)喘振現(xiàn)象, 且有喘振周期, 其具體表現(xiàn)為：
1、噪聲增大。橫流風扇正常工作時, 噪聲相對較小。但當出現(xiàn)喘振現(xiàn)象時, 橫流風機內(nèi)部時爾發(fā)出沉悶的嗡嗡聲, 時爾發(fā)出尖銳的轟轟聲, 聲音相對較大。
2、振動加劇。當橫流風扇發(fā)生喘振現(xiàn)象時, 動力小車傳動皮帶明顯抖動厲害, 整個試驗裝置皆有明顯振動現(xiàn)象。
3、讀數(shù)困難。當橫流風扇出現(xiàn)喘振現(xiàn)象時, 微壓計與轉速轉矩儀顯示數(shù)值變化很快且變化范圍、幅度都很大, 呈周期性變化, 在這種情況下給試驗人員讀數(shù)帶來很大困難。一般情況下, 示數(shù)zui大值為橫流風機正常工作值, 且喘振現(xiàn)象幾乎消失, 但在一周期內(nèi), 曇花一現(xiàn), 很不穩(wěn)定, 示數(shù)zui小值為喘振現(xiàn)象zui嚴重時所出現(xiàn)的讀數(shù)。
橫流風扇的喘振特點
1、同一適合工況下, 轉速越高, 越容易發(fā)生喘振, 喘振周期也越長。發(fā)生喘振時, 高轉速下的示數(shù)穩(wěn)定但其值偏小, 這時風扇內(nèi)部重“喘”, 噪音沉悶; 當轉速降低時, 示數(shù)不穩(wěn)定且變化大, 在同一周期內(nèi), 風機內(nèi)部先“喘”后“振”, 之后相互交替。“振”的現(xiàn)象為示數(shù)大幅度增加, 皮帶晃動加劇, 試驗系統(tǒng)裝置振動相對加強, 噪聲由沉悶改為尖銳。
2、同一轉速不同工況下, 阻力越小, 即通風口面積越大時, 越容易出現(xiàn)喘振現(xiàn)象。
3、同一適合工況下, 高轉速出現(xiàn)喘振時, 其真實值與理想正常值偏離很大, 反而與低轉速穩(wěn)定值相比差別不大。
橫流風扇喘振的控制特點
1、由試驗可以看出, 橫流風扇不穩(wěn)定工作區(qū)出現(xiàn)的喘振現(xiàn)象是橫流風扇正常運行的嚴重問題, 應避免高速區(qū)。本試驗建議該橫流風機風扇穩(wěn)定工作轉速應在691 r /m in以下；
2、橫流風扇出現(xiàn)喘振現(xiàn)象與試驗系統(tǒng)內(nèi)的壓強、流量有很大的關系。壓強大、流量小時不易出現(xiàn)喘振現(xiàn)象, 反之隨著壓強減小、流量增大時, 風扇由于偏心渦的作用易出現(xiàn)喘振現(xiàn)象;
3、橫流風扇雖然在在一定工況下高轉速時存在不穩(wěn)定工作區(qū), 但在中低轉速時, 橫流風扇流量大、氣流橫向均勻且比較穩(wěn)定加之結構緊湊等優(yōu)點都相當明顯。
