近幾年來，我國(guó)數(shù)值模擬技術(shù)發(fā)展迅速，戴江和吳玉林等在離心葉輪內(nèi)兩相流動(dòng)的數(shù)值模擬上做出了可貴的探索。許長(zhǎng)棱和毛義軍等應(yīng)用CFD技術(shù)對(duì)離心通風(fēng)機(jī)整機(jī)進(jìn)行了三維流場(chǎng)的數(shù)值模擬，模擬結(jié)果顯示葉輪流道中存在著明顯的二次流現(xiàn)象，在流動(dòng)方向上渦的長(zhǎng)度尺寸逐漸減小，并且在大流量情況下，更容易形成一對(duì)強(qiáng)度不同的二次渦，分析了蝸殼出口段的二次流分布，及蝸舌附近和中部的角渦現(xiàn)象。劉梓才和崔小朝對(duì)復(fù)合材料風(fēng)機(jī)葉輪內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，并對(duì)葉片進(jìn)行了改進(jìn)；陳修懷和李嵩通過對(duì)離心通風(fēng)機(jī)的三維數(shù)值模擬，對(duì)通風(fēng)機(jī)葉片的進(jìn)口角、葉片數(shù)、葉片進(jìn)出口寬度比等進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。但是應(yīng)該指出與燃?xì)廨啓C(jī)，壓氣機(jī)等葉片流體機(jī)械相比，由于離心葉輪內(nèi)部粘性流動(dòng)數(shù)值模擬比較晚，還正處于探索和發(fā)展之中，這為我們研究留下了廣闊的天地。離心式風(fēng)機(jī)葉輪通道中的流動(dòng)十分復(fù)雜，由于是擴(kuò)壓流動(dòng)，葉輪通道中容易產(chǎn)生氣流分離，特別是葉片尾緣的吸力面附近分離現(xiàn)象十分嚴(yán)重。這給風(fēng)機(jī)的性能帶來不良影響，導(dǎo)致效率下降，并產(chǎn)生旋渦和噪聲。在離心式風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)中，一部分學(xué)者注重對(duì)風(fēng)機(jī)葉型的改造并設(shè)計(jì)了新型葉型的風(fēng)機(jī)來提高效率，降低噪聲．另一部分學(xué)者則把注意力放在對(duì)子午通道的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，取得了很好的成果。而清華大學(xué)由朱之墀教授把航空工業(yè)中邊界層吹氣技術(shù)的思想應(yīng)用于離心式風(fēng)機(jī)葉輪設(shè)計(jì)也取得了良好的效果：他主持研究的新型風(fēng)機(jī)，采用長(zhǎng)短葉片開縫技術(shù)，全壓提高了大約4%，效率不變，高效區(qū)拓寬，噪聲降低約ldB，其比噪聲很低，獲得良好的風(fēng)機(jī)綜合性能。這種技術(shù)綜合了長(zhǎng)短葉片和邊界層吹氣兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，能有效使氣流通過縫隙將葉片尾部緊靠吸力邊的漩渦帶走，改善葉輪通道內(nèi)的流動(dòng)。但是這種邊界層吹氣葉輪存在缺陷，開縫隙太窄(縫寬約2mm)，當(dāng)風(fēng)機(jī)在有粉塵的環(huán)境中使用時(shí)，縫隙可能會(huì)被堵塞而失去作用，這就限制了該項(xiàng)技術(shù)在風(fēng)機(jī)工程中的應(yīng)用。
長(zhǎng)短葉片技術(shù)(splitter blades)是改善擴(kuò)壓流動(dòng)的一種辦法，它是指在離心式風(fēng)機(jī)正常的葉片之間加入較短的一段葉片，以減小出口處的擴(kuò)壓程度，達(dá)到改善射流一尾流結(jié)構(gòu)的目的。圖1-1分別為常規(guī)葉片葉輪、長(zhǎng)短葉片葉輪和長(zhǎng)短開縫葉片葉輪的二維示意圖。可以看出在長(zhǎng)短開縫葉片葉輪的設(shè)計(jì)中，除了開縫位置會(huì)影響風(fēng)機(jī)的性能外，包括長(zhǎng)短葉片間的開縫大小、相互間的搭接長(zhǎng)度等參數(shù)都會(huì)影響長(zhǎng)短葉片的設(shè)計(jì)。
