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颗粒速度对风机翼段动态磨损及气动性能影响研究
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作者 李德顺 强仕林 《流体机械》 北大核心 2025年第5期48-55,共8页
针对含尘环境下灰尘颗粒冲蚀叶片表面造成磨损后导致通风效率下降的问题,开展了轴流风机翼段冲蚀磨损动态预测的研究。通过模拟风机三维翼段在气固两相流作用下的冲蚀过程,研究了灰尘颗粒冲蚀直翼段表面的动态演化过程,并分析了不同来... 针对含尘环境下灰尘颗粒冲蚀叶片表面造成磨损后导致通风效率下降的问题,开展了轴流风机翼段冲蚀磨损动态预测的研究。通过模拟风机三维翼段在气固两相流作用下的冲蚀过程,研究了灰尘颗粒冲蚀直翼段表面的动态演化过程,并分析了不同来流速度工况下翼段表面磨损形貌变化情况及其对气动性能的影响。研究结果表明:随着冲蚀时间的推进,翼段表面前缘的冲蚀磨损累积效应显著,颗粒对翼段表面的磨损程度逐渐加剧,冲蚀小坑的深度不断增加,当灰尘和翼段表面相对速度为25 m/s、冲蚀时间达到80 h时,翼段表面最大冲蚀深度接近1 mm,翼段表面磨损形貌的变化引起了翼段表面压力系数的波动和静压力的紊乱。此外,随着来流速度的增加,吸力面发生流动分离的位置逐渐后移,近壁区流动趋向不稳定。研究成果可为风机设计的优化和提高其在恶劣环境下的耐用性提供科学依据。 展开更多
关键词 轴流风机 相对速度 动态磨损 压力系数 气动性能
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S809直翼段风沙冲蚀磨损动态演化及其对气动性能的影响
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作者 李德顺 强仕林 +1 位作者 夏伟卿 东海 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第19期42-51,共10页
风力机在风沙环境中运行时,沙尘颗粒会对风力机叶片表面造成冲蚀磨损,出现形貌变化,导致气动性能变化。为了深入理解风力机叶片在风沙环境中的磨损程度及其随时间的变化规律,并为风沙环境中风力机的运行与维护提供科学依据,有必要系统... 风力机在风沙环境中运行时,沙尘颗粒会对风力机叶片表面造成冲蚀磨损,出现形貌变化,导致气动性能变化。为了深入理解风力机叶片在风沙环境中的磨损程度及其随时间的变化规律,并为风沙环境中风力机的运行与维护提供科学依据,有必要系统地研究叶片表面的冲蚀磨损动态演化过程以及这一过程中气动性能的变化情况。该研究采用流-固-侵蚀耦合的数值模型,基于颗粒浓度-时间换算方法,通过模拟风沙对风力机专用翼型S809的冲蚀过程,探讨了翼段表面在沙尘颗粒冲蚀作用下的形貌动态演化过程,分析了翼段表面的冲蚀深度及形貌特征,进一步研究了不同攻角下,风沙颗粒对S809翼段表面形貌变化及其气动性能的影响规律。研究表明:随着冲蚀时间的推进,沙尘颗粒对翼型表面造成的磨损程度不断加剧,使得冲蚀小坑的深度逐渐加深,使得翼型表面的压力系数波动逐渐剧烈。与此同时,升力系数呈现出先轻微升高后缓慢降低的趋势。当攻角为10°时,冲蚀40 h后的翼段升力系数相较光滑翼段在含沙气流中的升力系数升高可达6.3%,然后随冲蚀时间的推进缓慢降低。通过分析含沙气流和洁净空气环境下升阻比的比值β与攻角的关系,可得翼段升阻比在小攻角下受风沙来流影响较大,在大攻角下受风沙来流影响较小。研究成果可为风力发电机组在风沙环境下的维护与修理工作提供科学的指导和建议。 展开更多
关键词 风沙环境 风力机叶片 冲蚀磨损 动态磨损 气动性能
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