因為可調(diào)葉片軸流風(fēng)機具有體積小、重量輕、低負(fù)荷區(qū)效率高、調(diào)節(jié)規(guī)模寬、響應(yīng)速度快等長處,近十年來,可調(diào)葉片軸流風(fēng)機在國內(nèi)大型火力發(fā)電廠得到了廣泛應(yīng)用。因為軸流風(fēng)機具有駝峰狀的功能曲線,理論上確認(rèn)了風(fēng)機存在不穩(wěn)定區(qū)域。電扇在任何工作點都不能穩(wěn)定運行。當(dāng)電扇的工作點移動到不穩(wěn)定區(qū)域時,可能會導(dǎo)致電扇失速和喘振。
目前,一般軸流風(fēng)機一般采用高效歪曲翼型葉片。當(dāng)氣流沿著葉片的進口端流入時,氣流沿著葉片的兩頭分成上分支和下分支。正常工況下,攻角為零或很小(氣流方向與葉片弦的夾角α為攻角),氣流繞過翼型葉片,堅持流線穩(wěn)定。當(dāng)氣流與葉片進口構(gòu)成一個正入射角,即α>0,而且這個正入射角超越某一臨界值時,葉片反面的流動情況開始惡化,邊界層被破壞,渦區(qū)出現(xiàn)在葉片反面的結(jié)尾,稱為“失速”現(xiàn)象。攻角α越大于臨界值,失速現(xiàn)象越嚴(yán)峻,流體流動阻力越大。嚴(yán)峻時會阻塞葉片途徑,電扇風(fēng)壓敏捷下降。
在軸流風(fēng)機葉片的制造和裝置過程中,因為各種客觀因素,葉片不可能具有完全相同的形狀和裝置角度。因此,當(dāng)流動方向因為操作條件的改變而違背時,每個葉片進口處的沖擊角度不能完全相同。當(dāng)某葉片進口迎角α到達某一臨界值時,可能首先在葉片上產(chǎn)生失速。并非一切葉片都會一起失速,但失速可能產(chǎn)生在一個或幾個區(qū)域,其中也可能包括一個或多個葉片。因為失速區(qū)不是靜態(tài)的,它會從一個葉片擴散到另一個葉片或一組葉片。
當(dāng)風(fēng)機在不穩(wěn)定工況區(qū)運行時,葉輪會產(chǎn)生一個或幾個旋轉(zhuǎn)失速區(qū)。葉片每次經(jīng)過失速區(qū)都會受到一個激振力,使葉片產(chǎn)生共振;此刻葉片動應(yīng)力增大,嚴(yán)峻時電扇葉片會開裂,形成重大設(shè)備損壞事端。