【正文】 19 攻角為 12176。時翼型附近的速度矢量圖 圖 420 攻角為 6176。時翼型附近的速度矢量圖 熱能與動力工程畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 圖 421 攻角為 0176。時翼型附近的速度矢量圖 比較圖 415 到圖 421，可以看出，當(dāng)來流攻角越大時，流場中形成的旋渦 越大，風(fēng)機(jī)翼型的邊界層分離現(xiàn)象越明顯，即是流場的線型受到的破壞越大。而當(dāng)來流攻角很小的時候，風(fēng)機(jī)翼型就沒有出現(xiàn)邊界層分離現(xiàn)象，則風(fēng)機(jī)翼型的氣動性能較好。在很小角度攻角來流沖擊的時候，翼型附近的流場都是順壓梯度 (dp/dx0)區(qū)，邊界層內(nèi)的流體不但是全部沿流動方向前進(jìn)，而且速度剖面在流動方向呈凸形，流體質(zhì)點(diǎn)沿翼型表面前進(jìn)不會停滯，也不會出現(xiàn)邊界層分離現(xiàn)象。而在大角度攻角來流沖擊的時候，翼型附近的流場就會出現(xiàn)逆壓梯度 (dp/dx0)區(qū)，壁面附近被黏性和逆壓梯度滯止的流體質(zhì)點(diǎn)逐漸增多，壓強(qiáng)的進(jìn)一步升高使被滯止 的質(zhì)點(diǎn)發(fā)生回流，在翼型的背面形成渦流區(qū)。另外，逆壓梯度區(qū)足夠長的話，逆壓差和層外勢流的減速使得邊界層中流動減速，而近壁出流動的動能也愈來愈小，故在黏性和逆壓梯度的雙重作用下，流體質(zhì)點(diǎn)會在壁面某處被停滯，因此，可以說攻角的角度越大，逆壓梯度越大，邊界層分離現(xiàn)象越容易出現(xiàn)，現(xiàn)象越明顯。 對相同大小的正負(fù)攻角的模擬結(jié)果進(jìn)行分析 為了對大小相同，正負(fù)相反的攻角下模擬得到的速度矢量圖作一對一比較分析，繼續(xù)做了攻角為 +10176。到 +36176。情況下的數(shù)值模擬 (正常的運(yùn)行工況下是不會出現(xiàn)這么大的正角度攻角的，這里只是 為了得到更為明顯的模擬結(jié)果來進(jìn)行比較而做的附加數(shù)值模擬 )：攻角為36176。(圖 422)， 30176。(圖 423)， 24176。(圖 424)， 18176。(圖 425)， 12176。(圖 426)， 6176。(圖 427)時翼型附近的速度矢量圖，如下： 熱能與動力工程畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 圖 422 攻角為 36176。時翼型附近的速度矢量圖 圖 423 攻角為 30176。時翼型附近的速度矢量圖 圖 424 攻角為 24176。時翼型附近的速度矢量圖 熱能與動力工程畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 圖 425 攻角為 18176。時翼型附近的速度矢量圖 圖 426 攻角為 12176。時翼型附近的速度矢量圖 圖 427 攻角為 6176。時翼 型附近的速度矢量圖 熱能與動力工程畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 對圖 415 和圖 422，圖 416 和圖 423，圖 417 和圖 424，圖 418 和圖 425，圖 419和圖 426，圖 420 和圖 427 做分組比較分析，得出當(dāng)來流攻角的大小一樣時，風(fēng)機(jī)翼型在來流攻角為正時出現(xiàn)的旋渦更大，即風(fēng)機(jī)翼型在受到正攻角的來流沖擊時，風(fēng)機(jī)翼型非工作面更容易出現(xiàn)旋渦，更容易出現(xiàn)邊界層分離現(xiàn)象。因?yàn)樵?G473 型風(fēng)機(jī)翼型的上翼面的壓強(qiáng)梯度 dp/dx=0 點(diǎn)后的逆壓梯度區(qū)內(nèi)的翼型壁面變化更快，邊界層外勢流通道更寬，則流速下降得更快，邊界層外緣處的流速減少得更快，壓力 增加得更快，即逆壓梯度更大，所以，攻角大小相同的話，正角度時風(fēng)機(jī)翼型非工作面更容易出現(xiàn)旋渦，邊界層分離現(xiàn)象更明顯。 熱能與動力工程畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 結(jié)論 本文用 FLUENT軟件對 G473風(fēng)機(jī)翼型受到速度大小為 50m/s 的空氣來流在 36176。到 +8176。攻角下 (為方便比較而增加了 +10176。到 +36176。攻角下的數(shù)值模擬 )沖擊的情況進(jìn)行了二維數(shù)值模擬，通過對模擬的結(jié)果進(jìn)行分析，得出下面的結(jié)論： (1) 風(fēng)機(jī)翼型在受到較大攻角的來流沖擊時，就會使流場出現(xiàn)旋渦，邊界層分離，而且攻角越大，現(xiàn)象越明顯，即風(fēng)機(jī) 氣動性能受到的影響越大； (2) 當(dāng)攻角大小一樣時，攻角為正時風(fēng)機(jī)翼型流場里出現(xiàn)的旋渦更大，邊界層分離現(xiàn)象更明顯。 由于所做的只是二維的數(shù)值模擬，與三維的現(xiàn)實(shí)現(xiàn)象有出入，所以模擬的結(jié)果可能會有偏差，另外本人所學(xué)知識的有限，所做的分析還不夠全面，不夠詳盡，存在很多不足，希望能在以后的學(xué)習(xí)工作中能夠?qū)ζ溥M(jìn)一步改善。 熱能與動力工程畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 參考文獻(xiàn) [1] 安連鎖 .泵與風(fēng)機(jī) [M].北京 :中國電力出版社 ,2021. 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