遠心送風機の低流量域不安定流動の検知と制御

离心鼓风机低流量范围不稳定流量的检测与控制

基本信息

批准号：
06650215
负责人：
石田正弘
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Nagasaki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、後傾羽根羽根車を有する遠心送風機の低流量域で発生する不安定流動について、その定量的予知尺度を明らかにすることを試みた。先ず、半導体レーザー2焦点流速計を用いて流動状態を計測し、半径分速度変動および周分速度変動の相関係数の解析結果から、旋回失速が生じる直前の流動挙動の特長を明らかにした。次いで、送風機ケーシング壁面に装着された応答性の高い半導体圧力変換器から得られる壁面静圧変動の自己相関係数を詳細に解析し、旋回失速の起源となる小さな振幅の間欠的な不安定流動が現れることを見い出した。現在までに得られた主な結果は以下のとおりである。(1)羽根車出口直後で計測された半径分速度および周分速度変動の相関係数は、旋回失速発生前は負であり旋回失速状態では正となるが、旋回失速発生直前では羽根間中央部分から圧力面側の一部において負から零に近づく。負の相互相関係数は変動が羽根間流れに依存し、正の相互相関係数は変動がディフューザ壁面境界層流れに依存していることから、ディフューザ内に内向き流れが存在する低流量状態において、羽根車出口直後で羽根間流れと境界層流れが相互干渉するために不安定流動が発生するものと推定された。(2)羽根車数十回転について連続的にサンプルされた壁面静圧変動の自己相関係数から、羽根2ピッチより大きな周期の変動を抽出した。旋回失速の発生直前には羽根間流れと境界層流れの干渉に基づく間欠失速の予兆現象が速度変動の相関係数および圧力変動の自己相関係数の両者において一致することを示した。(3)旋回失速予知のための定量的尺度として、羽根車出口直後の羽根間中央部分から羽根圧力面側における壁面静圧変動自己相関係数が比較的簡単に取得でき適当である。その値としては、羽根2ピッチに相当する時刻の相関係数の値が適切であることが示された。

在这项研究中，我们试图阐明在带有后向叶片叶轮的离心机吹风机的低流量范围内发生的不稳定流动的定量预测度量。首先，使用半导体激光双焦点流量计测量流量状态，并且在发生旋转失速发生之前的流动特征是从径向速度波动和周长速度波动的相关系数的分析结果中揭示的。接下来，详细分析了从安装在鼓风机外壳上的高度响应的半导体压力传感器获得的壁静压波动的自相关系数，并详细分析了，发现一个间歇性，不稳定的流动与小小的弹位数，这是旋转脚架的起源，出现。 The main results obtained so far are as follows: (1) The correlation coefficient of the radial velocity and circumference velocity fluctuation measured immediately after the outlet of the impeller is negative before the occurrence of a turning stall and is positive in a turning stall state, but just before the occurrence of a turning stall, it approaches negative from the center of the blades on the pressure surface side from the center of the blades.由于负互相关系数的变化取决于频率的流动，并且正相关系数取决于扩散器壁边界层的流动，因此估计在低流动中存在内向流中的低流量中，不稳定流动的流动过程中存在不稳定的流动，因为互相中的流动和边界层与对方相互作用相互作用。（2）从壁静压波动的自相关系数中提取了叶片的周期大于2个音高的波动，这些波动是连续采样的几十个叶轮旋转。就在转弯摊位发生之前，结果表明，间歇性速度的预测现象是基于间隔和边界层流之间的干扰，在速度波动的相关系数和压力波动的自相关同时均相关。（3）作为预测转弯失速的定量措施，壁静压波动自相关系数在叶片压力侧从叶片之间的中央部分从叶片之间的中心部分开始，这是相对容易且合适的。作为此值，结果表明，与两个叶片螺距相对应的相关系数是合适的。