淺談無蝸殼風(fēng)機(jī)研發(fā)中存在的問題

李友娥

摘 要：目前來看，對(duì)于無蝸殼風(fēng)機(jī)的使用越來越多，并且對(duì)于無蝸殼風(fēng)機(jī)的研究也越來越深入。但是在對(duì)無蝸殼風(fēng)機(jī)進(jìn)行研究的過程中也發(fā)現(xiàn)了相關(guān)的問題，主要是：市場(chǎng)上的兩種無蝸殼風(fēng)機(jī)之間辨別很難；采取進(jìn)氣實(shí)驗(yàn)的方法所得到的出口總壓強(qiáng)以及效率的數(shù)值偏大；采用旋轉(zhuǎn)無葉的擴(kuò)壓器可以提高機(jī)器的性能，但是在使用過程中缺乏定量的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的說明。本文主要是通過相關(guān)的實(shí)驗(yàn)以及調(diào)查對(duì)上述的問題提出一些看法以及意見。

關(guān)鍵詞：無蝸殼風(fēng)機(jī)；研發(fā)；問題

現(xiàn)階段，對(duì)于無蝸殼風(fēng)機(jī)的研究時(shí)間還很短暫，并且在國內(nèi)外，對(duì)于該項(xiàng)機(jī)器的研究都很缺乏，并且在現(xiàn)在的市場(chǎng)上，有關(guān)的無蝸殼風(fēng)機(jī)的機(jī)器性能還不夠完善，因此還有很多地方需要進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)與完善。本文主要就國內(nèi)現(xiàn)今關(guān)于無蝸殼風(fēng)機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行研究，對(duì)于研究過程中出現(xiàn)的種種問題予以透徹的分析，并且給出了解決這些問題的對(duì)應(yīng)措施，以此為今后的無蝸殼風(fēng)機(jī)的應(yīng)用提供借鑒，從而使我國的無蝸殼風(fēng)機(jī)研究朝著更深遠(yuǎn)的方向發(fā)展。

一、國內(nèi)關(guān)于無蝸殼風(fēng)機(jī)的研究現(xiàn)狀

一般來說，無蝸殼風(fēng)機(jī)在空調(diào)以及制冷系統(tǒng)中的使用比較廣泛，但這里的其實(shí)是離心風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，沒有蝸殼。[ 1 ]目前市場(chǎng)上主要有兩種類別不同的無蝸殼風(fēng)機(jī)：一種是葉輪出口氣流并且在其中沒有其他的遮擋，直接流入到大氣之中；另一種是將無蝸殼風(fēng)機(jī)放入到一個(gè)有進(jìn)出口的箱體之中，和箱體一體作為一個(gè)風(fēng)機(jī)的產(chǎn)品?？梢钥闯鰜?，后者的機(jī)器性能是和箱體的質(zhì)量有關(guān)，并且它在和箱體實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一之后，它的性能與原來相比較差別很大。

另外，對(duì)于無蝸殼機(jī)器的測(cè)試以及評(píng)估的問題還不夠完善。這是因?yàn)樗脑O(shè)計(jì)中除去了蝸殼的設(shè)計(jì)，因此在對(duì)其進(jìn)行性能測(cè)試時(shí)大多采用的是進(jìn)氣實(shí)驗(yàn)，并且按照規(guī)定風(fēng)機(jī)的出口氣壓為大氣壓的數(shù)值，出口的計(jì)算速度就取葉輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)的平均速度。這種規(guī)定的前提是出口的流動(dòng)速度均勻，并且一般的離心風(fēng)機(jī)從蝸殼出流時(shí)是基本符合的。但在無蝸殼風(fēng)機(jī)之中，由于葉片的兩側(cè)是壓力邊以及吸力邊，因此這兩側(cè)流動(dòng)的壓強(qiáng)以及速度都不相同，并且在吸力邊的出口還出現(xiàn)分離，在出口后可能還會(huì)引起卷吸的現(xiàn)象，因此，它的出口流動(dòng)速度是不夠均勻的。并且在無蝸殼風(fēng)機(jī)的進(jìn)口處以及出口處之間需要一個(gè)擋板將其進(jìn)行分開，一般來說，這個(gè)擋板的位置是比較靠近葉輪的出口處的，這種設(shè)置也勢(shì)必會(huì)使出口流動(dòng)的不均勻性加強(qiáng)。[ 2 ]

并且，無蝸殼風(fēng)機(jī)還有一個(gè)顯著問題，即關(guān)于無葉擴(kuò)壓器的問題。由于無蝸殼風(fēng)機(jī)缺少蝸殼，因此它的葉輪出口的速度不能被有效的利用，主要是作為損失被處理的，因此，風(fēng)機(jī)的效率以及壓強(qiáng)都很低。但是如果將葉輪的出口的前后盤進(jìn)行延長(zhǎng)設(shè)置，以此來形成一個(gè)不斷旋轉(zhuǎn)的無葉擴(kuò)壓器，在這個(gè)擴(kuò)壓器的范圍之中，流動(dòng)的面積不斷增大并且流動(dòng)的速度下降、壓強(qiáng)提升，這樣的話，其出口處的流動(dòng)就會(huì)區(qū)域均勻，且對(duì)于壓強(qiáng)以及效率都有很大提高。[ 3 ]但是，在無蝸殼風(fēng)機(jī)中引入無葉擴(kuò)壓器，可能會(huì)使壁面的摩擦加大，最終的結(jié)果如何，還沒有一個(gè)確切的定論。

二、解決無蝸殼研發(fā)中出現(xiàn)的問題的相關(guān)措施

（一）關(guān)于兩種無蝸殼風(fēng)機(jī)的區(qū)分問題

上文中所提到的兩種無蝸殼風(fēng)機(jī)，有些公司或者在一些研究文章中，將其統(tǒng)一稱為無蝸殼風(fēng)機(jī)，但是這兩種風(fēng)機(jī)在性能、結(jié)構(gòu)以及使用上都完全不同，因此將其全部統(tǒng)稱為無蝸殼風(fēng)機(jī)既不確切，也容易使人們對(duì)其產(chǎn)生混淆。因此，本文建議將放在箱體中的無蝸殼風(fēng)機(jī)稱為無蝸殼箱式風(fēng)機(jī)，將直接使用，也就是沒有使用箱體的無蝸殼風(fēng)機(jī)稱為無蝸殼風(fēng)機(jī)，這樣可使人們更易對(duì)兩種無蝸殼風(fēng)機(jī)進(jìn)行辨別。[ 4 ]

（二）對(duì)于無蝸殼風(fēng)機(jī)的性能以及預(yù)估問題

在這里討論的無蝸殼風(fēng)機(jī)都是沒有箱體的。有研究表明，在對(duì)無蝸殼風(fēng)機(jī)進(jìn)行進(jìn)氣實(shí)驗(yàn)時(shí)，氣室壁面在其中就是影響的壁面，因此沒辦法將其進(jìn)行去除。因此，在實(shí)際測(cè)試的過程中所得到的實(shí)際測(cè)量結(jié)果將會(huì)比該機(jī)器的實(shí)際性能高出很多。但是如果在進(jìn)行進(jìn)氣實(shí)驗(yàn)時(shí)，采用管道進(jìn)氣的試驗(yàn)，就不會(huì)受到壁面的影響，而由于葉輪出口的流動(dòng)速度不均勻性對(duì)于性能的影響不大，只能提高機(jī)器的性能約百分之一。因此，本文建議不要在無蝸殼風(fēng)機(jī)進(jìn)氣試驗(yàn)中采用氣室法，而改用管道法，這樣會(huì)取得更好的進(jìn)氣效果。[ 5 ]

（三）無葉擴(kuò)壓器的使用

在風(fēng)機(jī)中使用無葉擴(kuò)壓器是出現(xiàn)上世紀(jì)研發(fā)的一款前向的風(fēng)機(jī)之中，后來經(jīng)過不斷的研究發(fā)展，其在后向風(fēng)機(jī)中也得到廣泛的運(yùn)用。但是由于國外專利的保護(hù)，因此在無蝸殼風(fēng)機(jī)中采用無葉擴(kuò)壓器還未出現(xiàn)。并且從研究的層面來看，在無蝸殼風(fēng)機(jī)中使用無葉擴(kuò)壓器會(huì)對(duì)性能的提高程度缺乏有效的、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。另外，隨著在其中使用的無葉擴(kuò)壓器的形狀的增大，因此無蝸殼風(fēng)機(jī)的壓強(qiáng)以及效率都會(huì)得到單調(diào)的提升，而兩種的出口壓強(qiáng)以及靜壓差別會(huì)下降，因此出口處的流動(dòng)會(huì)更加均勻。因此，可以說，在無蝸殼風(fēng)機(jī)中引入無葉擴(kuò)壓器的使用有很好的發(fā)展?jié)摿Γ鋺?yīng)用效果會(huì)比一般的離心風(fēng)機(jī)的效果要好得多。

三、結(jié)語

近年來，對(duì)于無蝸殼風(fēng)機(jī)的研發(fā)取得了很多進(jìn)展，并且對(duì)其研究越來越深入。但是，就總體的情況來看，由于我國進(jìn)行無蝸殼風(fēng)機(jī)的研發(fā)時(shí)間還比較短，并且在國外這方面的相關(guān)研究也比較匱乏，因此國內(nèi)進(jìn)行此項(xiàng)研究缺乏借鑒學(xué)習(xí)的對(duì)象，任何方面都需要國內(nèi)研究人員自己進(jìn)行摸索，因此在研究方面增加了很大的難度。

總的來看，目前，我國對(duì)于無蝸殼風(fēng)機(jī)的研發(fā)已取得了一系列的進(jìn)展，同時(shí)在空調(diào)系統(tǒng)得到了更加廣泛的應(yīng)用，包括空調(diào)系統(tǒng)末端的空調(diào)箱和凈化機(jī)組及風(fēng)機(jī)墻等等，因此，在進(jìn)行研發(fā)的過程中，相關(guān)的研究人員要大膽創(chuàng)新，對(duì)于研究中所遇到的問題要予以及時(shí)的解決，只有這樣才能促進(jìn)我國無蝸殼風(fēng)機(jī)在更廣的領(lǐng)域得到更好的應(yīng)用與發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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