在风机叶片断裂的正常运行过程中，轴流风机普遍受到离心力和动应力的影响。前者由于叶轮转动而产生离心现象，后者则导致叶片弯曲现象。通常情况下，轴流风机在运行过程中长期处于失速状态是造成风机叶片断裂的主要原因。由于轴流风机运行中存在旋转失速问题，此时转轮属于失速区，会导致轴流风机叶片的背压和前压发生不同程度的变化，导致叶片原始受力情况发生变化。如果风机叶片断裂，将严重影响整个轴流风机在运行过程中的质量。轴承温度高也是电厂轴流风机运行中的一个常见障碍。导致轴流风机轴承温度升高的主要原因有三个。个原因是润滑不良。

当轴流风机运行中使用的润滑油量小于规定值时，会导致轴承箱和原有内部润滑油之间的润滑油交换不足。轴流风机在运行过程中会出现异常升温现象。第二个原因是冷却风扇的影响。造成这个问题的主要原因是引风机的烟温通常比较高。如果使用后不及时处理，轴承温度会异常升高。因此，使用后必须注意冷却整个机器，避免因冷却器内容物少而导致冷却不足的问题。第三个原因是轴承箱的影响。轴承箱在使用前通常需要根据社会要求进行组装。轴承箱内缸与轴承外套之间的间隙要求很高。由于二者之间的间隙过小，引风机轴承热膨胀后，容易对轴流风机轴承的径向和轴向膨胀位移产生一定的影响，导致摩擦力增大，轴承温度异常升高。

导叶数目减少时轴流风机效率明显高于导叶数目增加时的风机效率; 在导叶数目减少的方案中，在qv ＜ 87. 5 m3 /s 时全压全部高于原风机，在高于此流量时提升效果仅方案二比原风机效率稍高，其余方案略低于原风机，在设计流量82. 5 m3 /s 时，高湿高温轴流风机，方案三的效率提升效果好，提升比例为0. 46 个百分点; 在流量低于设计流量时，方案四至六于原风机，高于设计流量时风机效率低于原风机，且随流量增大，轴流风机，效率下降速度加快。从性能比较上可以看出，耐腐蚀轴流风机，方案三表现出优于原风机的性能，所以下文主要针对方案三和原风机进行流固耦合模拟研究。

轴流风机轴功率Psh定义为单位时间内原动机传递给风机轴上的能量，其大小可反映轴流风机的能耗。因此导叶数目改造对于经济性的影响可通过轴功率来考察，图5 为原风机和方案三轴功率比较。可以看出方案三比原风机轴功率有少许增加且变化不大，这也与方案三全压提升做功能力增强有密切关系。

轴流风机静力结构特性

在旋转机械中，叶片结构强度和振动直接关系到其安全运行，其取决于叶片表面的气动载荷和本身固有的力学性能。而仅对流体域进行研究还不能完全确定导叶数目变化是否对风机固体域产生影响，为此利用ANSYS Workbench 软件将流场压力数据加载到动叶片表面，对风机动叶进行了单向流固弱耦合，来研究导叶数目变动后动叶等效应力、总变形及振动的变化。

（1）轴流风机叶顶间隙超差对失速点压力偏差和风机效率偏差有显著影响。

（2）叶顶间隙与失速点压力偏差的相关系数为-0.99，即叶顶间隙越大，失速点负压偏差越大，实际失速线向下偏离理论失速线的程度越严重。

（3）叶尖间隙与效率偏差的相关系数为-0.93。

叶尖间隙与效率也有很强的相关性，高温轴流风机，也就是说，叶尖间隙越大，负效率偏差越大。以叶片角度可调、叶片角度固定的对旋轴流风机叶轮为研究对象，建立了两种叶轮的三维模型，并引入ANSYS进行计算模型分析。得到了两个轴流风机叶轮的前六种振型。叶片变形量较大，尤其是叶片顶部，通过角度调节机构，叶片变形量略有增加。利用LMS模态试验软件得到了两个叶轮的前六个固有频率。通过比较发现，叶片角度调节机构使叶轮的固有频率略有增加，轴流风机叶轮的固有频率避开了电机的频率，在正常运行时不产生共振。叶轮是旋转轴流风机的重要部件。其安全性和可靠性直接影响到风机的正常运行。一方面，叶轮的模态分析可以得到结构的固有频率，使叶轮的工作频率远离其固有频率，有效地避免了共振引起的疲劳损伤；另一方面，可以得到叶轮机构在不同频率下的振动模态。变形较大的区域可能出现裂纹、松动、零件损坏等，变形较小。该地区在工作中相对稳定。

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