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軸流扇的失速如何理解

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一個典型的AXIAL FAN 的特性曲線如下:

PQ曲線

一般風扇廠商會告訴你,圖中的深色區域是所謂的【失速區】,盡量不要讓操作點選擇在這個區域。

也就是說,系統阻抗曲線與風扇PQ匹配的時候,盡量靠近PQ曲線的右下角,Q大,P小的區域,這也符合AXIAL FAN 設計的目的。

但是這個所謂的【失速區】是怎么來的?

從曲線上看,1點是風機的出風口被堵住的狀況,風量為零,靜壓最大。2點是風機在完全敞開的空氣中(相對靜壓為0)運轉,風量最大,靜壓為零。

當風機裝在設備中的時候,由于系統阻抗的關系,系統出風面的靜壓會比OPEN的時候大得多,所以,微觀上看,微流體元通過風機旋轉從出風面出去時受到的阻力大,風速就變小。

從單個impeller的角度來看,當葉片處于靜壓極大的環境中,原先貼附在表面的流體就會分離,如下圖,從而造成風機震動,效率變低。這也是符合伯努利定律的。

DC axial fan

所以,DC axial fan 都有一個彎彎曲曲的PQ曲線,有一部分就是其本身特性造成的失速區。

另外一種失速是機翼的失速。

攻擊角(attack angle 扇葉設計中的專業術語)過大的時候,造成機翼上部的流體分離,造成上下面的壓力差減小,飛機動力不足。這也是【失速】.

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