轴流通风机空气动力设计原则

轴流通风机空气动力设计的目的是在满足设计参数的前提下，根据获得的高效率或低噪声的原则，计算出轴流通风机有关部件在流道中的几何尺寸，并绘制其图形。

在进行轴流通风机气动设计时，已知的主要设计参数有通风机全压p_tF及流量q_V。如果所给的参数不是对应于标准状态的，应将其换算成标准状态下的参数。有时，还可能对设计提出一些调节、耐磨、耐蚀及防爆等其他要求。

在气动设计计算以后，必须对叶轮等旋转部件进行强度核算，若强度不够，应更换材料或增加板材厚度，而不应随意更改叶片尺寸，否则将会改变通风机的气动性能。

目前，轴流通风机的设计方法主要有两种：一是孤立翼设计方法；另一种是叶栅设计方法。

轴流通风机气流沿叶轮转轴方向通过叶轮。叶轮有一个轮毂，并在轮毂上沿径向装着很多叶片。设计的任务就在于合理地设计叶片，使所有空气微团增加能量，并使各类不可避免的损失尽可能地减少。

在一般应用场合中，轴流通风机成为管道的一部分“附件”，如图4-1所示。鉴于流动方向是轴向的，所以将通风机直接与管道连接可简化设计。在外形上，通风机成为管道的一部分。

轴流通风机主要有下列组成部分：(www.xing528.com)

1）一喷管状收缩管道和一扩压器状的扩张管道。在很多场合下，由于效率上的考虑和方便起见，叶轮直径必须小于管道直径。

2）叶轮由轮毂和叶片组成。一般叶片数为4～8个，其极限范围则在2个和50个之间。

3）前置导叶和后置导叶。

由于流经通风机的气流是轴对称的，在圆柱形任意截面上的流动都是均匀的，所以可将圆柱形截面展成平面，如图4-1所示。导叶和动叶变成无限长叶片的叶栅。每一个圆柱形截面都有不同形状。靠近轮毂处的AA截面上的叶栅间距比外径处小些。而且叶片截面，就其长度、形状和角度而论都与外径处的不同，因为圆周速度是随半径的改变而改变的。不难推想，对于此类通风机的设计，叶栅绕流问题是十分重要的，所谓叶栅流动理论正是全部计算的基础。

图4-1 轴流通风机示意图