假設(shè):   p6=pa+pe6   θ6=ta+273.15=θsg6     d8j/D6=β≈0   ρ6=p6/(RWθ6)
10月22日，空調(diào)老大格力電器公布三季報(bào)，報(bào)告顯示，今年第三季度實(shí)現(xiàn)營業(yè)總收入191.52億元，前三季度營業(yè)總收入達(dá)到442.97億元，超過去年全年收入總額近17億元。500億元的年銷售目標(biāo)有望提前2個(gè)月完成。

核心技術(shù)重大突破

與目前國內(nèi)空調(diào)制冷行業(yè)的絕大部分企業(yè)不同，格力電器摒棄了從技術(shù)引進(jìn)到技術(shù)仿制的道路，一直堅(jiān)持自主研發(fā)，掌握核心科技的道路。

格力電器力求自主創(chuàng)新，每年在基礎(chǔ)和核心科技領(lǐng)域的研發(fā)投入不設(shè)上限，2009年就超過20億元，2010年更是有望突破30億元。格力電器的無悔付出換來了豐碩的成果。僅最近3年，格力電器擁有技術(shù)專利2000多項(xiàng)，平均每周就有12項(xiàng)新技術(shù)問世，自主研發(fā)的直流變頻多聯(lián)機(jī)組、超低溫?cái)?shù)碼多聯(lián)機(jī)組、離心式冷水機(jī)組、G10變頻空調(diào)等高端產(chǎn)品，填補(bǔ)了行業(yè)空白，創(chuàng)造了多項(xiàng)世界記錄。特別是G10低頻控制技術(shù)、高效離心式冷水機(jī)組和新型超高效定速壓縮機(jī)三項(xiàng)空調(diào)核心技術(shù)一舉超越歐、美、日等國際競爭對手，被鑒定為“國際領(lǐng)先”水平。

在今年5月國家科技部公布的2010年度國家科技計(jì)劃項(xiàng)目中，格力G10低頻控制技術(shù)和熱回收直流變頻模塊化多聯(lián)機(jī)組被納入“國家火炬計(jì)劃”，格力直流變頻多聯(lián)熱水機(jī)組被納入“國家重點(diǎn)新產(chǎn)品計(jì)劃”。格力電器累計(jì)共有10項(xiàng)創(chuàng)新成果被納入國家科技計(jì)劃，是近十年單一品類產(chǎn)品被納入國家科技計(jì)劃最多的家電企業(yè)。此外，在國家發(fā)改委、財(cái)政部公布的第四批“節(jié)能產(chǎn)品惠民工程”高效節(jié)能房間空調(diào)器推廣目錄中，格力電器以入選1668款產(chǎn)品、占“節(jié)能惠民”產(chǎn)品總數(shù)近3成的絕對優(yōu)勢，穩(wěn)居行業(yè)第一，充分體現(xiàn)了格力電器的強(qiáng)大核心技術(shù)創(chuàng)新能力。

分析人士指出，以格力電器為代表的一批自主創(chuàng)新制冷企業(yè)的快速崛起，使得中國的制冷產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了由“制造大國”向“制造強(qiáng)國”的跨越，成為與美國、日本、歐盟并駕齊驅(qū)的產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國。

正是依托核心技術(shù)上的絕對優(yōu)勢，今年前三季度格力空調(diào)銷量實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。在報(bào)告期內(nèi)，公司實(shí)現(xiàn)營業(yè)總收442.97億元億元，同比增長44.40%，實(shí)現(xiàn)凈利潤28.90億元，同比增長45.09%。

出口收入同比翻番

自主品牌不僅僅是產(chǎn)品的符號表現(xiàn)，也是一個(gè)國家民族工業(yè)的脊梁，更是一個(gè)民族人文底蘊(yùn)的載體和再現(xiàn)。

與部分企業(yè)熱衷于“低價(jià)沖量”的做法不同，格力電器在國際化征途中一直堅(jiān)持自主品牌出口為主的發(fā)展戰(zhàn)略。特別是在金融危機(jī)爆發(fā)后，格力電器抓住全球市場低迷的歷史機(jī)遇，毅然主動放棄部分OEM訂單，集中優(yōu)勢資源加大自主品牌的出口。2009年，在出口總額下滑的情況，格力電器依然完成了出口凈利潤同比增長30％的目標(biāo)。

2010年，隨著全球經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇，海外空調(diào)市場逐步回暖。格力電器采取正確、有效的銷售策略，海外市場再次取得優(yōu)異業(yè)績。據(jù)格力電器出口部負(fù)責(zé)人介紹,依靠綠色節(jié)能和自主創(chuàng)新，截至8月底，格力空調(diào)出口增長了80%，而后勢頭不減，預(yù)計(jì)8-10月的出口增長將超過110%，在美國、巴西、意大利、南非等當(dāng)?shù)厥袌觯�格力空調(diào)的增量均超過100％。

在剛剛結(jié)束的第108屆廣交會上，格力空調(diào)的成交額更是超過1億美元，穩(wěn)居各空調(diào)企業(yè)成交額排名的首位，成為本屆廣交會家電參展商的最大贏家之一。

市場競爭力進(jìn)一步提升

10月9日，格力電器鄭州產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目奠基儀式在鄭州高新區(qū)隆重舉行。鄭州產(chǎn)業(yè)園是格力電器繼珠海、重慶、合肥、巴西、巴基斯坦、越南之后的全球第七個(gè)生產(chǎn)基地。該項(xiàng)目總投資超過30億元，分三期建設(shè)，全部達(dá)產(chǎn)后將實(shí)現(xiàn)家用空調(diào)年產(chǎn)600萬套，壓縮機(jī)年產(chǎn)600萬臺，商用空調(diào)年產(chǎn)50萬臺以上，加之相關(guān)的配套產(chǎn)業(yè)，預(yù)計(jì)年產(chǎn)值超過150億元，是中原地區(qū)最大的空調(diào)生產(chǎn)基地。預(yù)計(jì)2年后格力空調(diào)年總產(chǎn)能將突破3500萬臺（套），在產(chǎn)能上占據(jù)絕對優(yōu)勢。

格力電器董事長朱江洪表示，鄭州產(chǎn)業(yè)園將立足河南，輻射華北、東北等區(qū)域市場，有效改善營運(yùn)、人力、物流等成本，充分實(shí)現(xiàn)“貼近市場、快速反應(yīng)”的市場策略，必將大大提升格力空調(diào)在中部和華北市場的競爭實(shí)力。

據(jù)了解，除了鄭州產(chǎn)業(yè)園，總部商用空調(diào)技改擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目、武漢商用空調(diào)建設(shè)項(xiàng)目、年產(chǎn)600萬臺新型節(jié)能環(huán)保家用空調(diào)壓縮機(jī)項(xiàng)目、節(jié)能環(huán)保制冷設(shè)備工程技術(shù)研究中心技術(shù)改造建設(shè)項(xiàng)目等其他四個(gè)項(xiàng)目也將在年內(nèi)全面啟動。

業(yè)內(nèi)人士表示，格力五大項(xiàng)目的建設(shè)，除了擴(kuò)大格力電器的空調(diào)產(chǎn)量，提高市場占有率，加強(qiáng)和完善空調(diào)壓縮機(jī)等核心部件的配套生產(chǎn)能力，重要的是將進(jìn)一步完善格力空調(diào)產(chǎn)品線和優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級，提升自主研發(fā)能力和市場競爭能力，強(qiáng)化格力空調(diào)全球領(lǐng)先的地位。



城市地鐵交通是世界各國解決大型城市公共交通的主要途徑，目前在我國正得到大力發(fā)展。 我國有近20個(gè)城市完成地鐵建設(shè)立項(xiàng)，更多城市正在積極規(guī)劃。 地鐵系統(tǒng)中的通風(fēng)空調(diào)的耗能可達(dá)地鐵系統(tǒng)總能耗的50%[1] ，其中風(fēng)機(jī)又是通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的主要耗能設(shè)備，而且無論寒暑，地鐵風(fēng)機(jī)都必須每天運(yùn)行且時(shí)間長達(dá)20h以上。另外，地鐵通風(fēng)系統(tǒng)事關(guān)防火安全，一直得到國際上的高度重視和不斷研究[2-3]。

　　目前國內(nèi)的地鐵通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)從通風(fēng)模式和防火安全角度需要，要求地鐵風(fēng)機(jī)能夠迅速完全反風(fēng)，由于設(shè)計(jì)研究難度大，至今公開發(fā)表的研究文獻(xiàn)還較少。本文在全面查閱國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合筆者自己的工作，就地鐵風(fēng)機(jī)氣動技術(shù)方面的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢作一簡要綜述 。

1　 地鐵風(fēng)機(jī)的主要技術(shù)要求與基本結(jié)構(gòu)

　　可逆軸流通風(fēng)機(jī)在地鐵上主要有兩種運(yùn)行模式[4]：（1）作為隧道事故/冷卻風(fēng)機(jī)，主要用于地鐵區(qū)間通風(fēng)，列車阻塞、火災(zāi)時(shí)的通風(fēng)和排煙，并根據(jù)運(yùn)行模式的要求進(jìn)行正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)運(yùn)行；（2）用于車站公共區(qū)空調(diào)通風(fēng)/區(qū)間通風(fēng)系統(tǒng)。風(fēng)機(jī)可通過送、回管路對車站公共區(qū)空調(diào)通風(fēng)，當(dāng)需要區(qū)間、夜間通風(fēng)時(shí)，通過風(fēng)閥轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)對區(qū)間的通風(fēng)換氣，以滿足區(qū)間通風(fēng)性能要求。該類風(fēng)機(jī)兼容了車站及區(qū)間火災(zāi)事故發(fā)生時(shí)的通風(fēng)。

　　地鐵的特殊工作環(huán)境和特點(diǎn)給地鐵風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)提出了特殊的技術(shù)要求：（1） 防火要求和通風(fēng)模式的需要，地鐵風(fēng)機(jī)要能夠滿足反風(fēng)要求，而且要安全可靠；（2）為滿足列車火災(zāi)時(shí)的通風(fēng)，地鐵風(fēng)機(jī)還需要滿足耐高溫要求；（3）由于列車運(yùn)行的阻塞效應(yīng)、正常和早上、晚間對隧道的通風(fēng)清潔等多種工況要求，地鐵風(fēng)機(jī)的管網(wǎng)阻力變化很大，經(jīng)常會在旋轉(zhuǎn)失速流量區(qū)間工作，所以，地鐵風(fēng)機(jī)要防止喘振；（4）風(fēng)機(jī)要解決高效低噪、電機(jī)防潮等基本問題。

　　地鐵軸流通風(fēng)機(jī)最典型的要求是風(fēng)機(jī)能提供反向通風(fēng)，而且為了保證地鐵運(yùn)輸安全，擔(dān)負(fù)防火功能的地鐵風(fēng)機(jī)必須能可靠和便捷地實(shí)現(xiàn)反風(fēng)。 曾經(jīng)有人提出采用普通單向軸流通風(fēng)機(jī)通過在基座上轉(zhuǎn)動180°來實(shí)現(xiàn)反風(fēng)的發(fā)明專利 [5] ，也有人提出采用動葉直接反轉(zhuǎn)180°的方式來實(shí)現(xiàn)反風(fēng)的實(shí)用新型專利 [6] 。但都由于結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，保養(yǎng)不便，在實(shí)際運(yùn)行中不可靠而沒有得到任何應(yīng)用。目前常用的地鐵風(fēng)機(jī)基本結(jié)構(gòu)與普通風(fēng)機(jī)一樣，即采用 B5 型內(nèi)置電機(jī)，電機(jī)外的風(fēng)機(jī)內(nèi)筒具有和輪轂一樣大小的直徑，風(fēng)機(jī)內(nèi)筒（電機(jī)筒）由沿圓周均勻分布的靜葉支撐在風(fēng)機(jī)外筒上，而風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子以懸臂支撐方式安裝在電機(jī)伸出端，這樣只需要通過電機(jī)反轉(zhuǎn)就使得動葉反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)反風(fēng)，結(jié)構(gòu)簡單可靠。但是為了保證完全可逆運(yùn)行，風(fēng)機(jī)動葉必須采用特種的反向?qū)ΨQ翼型設(shè)計(jì)。


　　地鐵系統(tǒng)的防火要求需要風(fēng)機(jī)整機(jī)能耐150℃高溫1h以上。與普通消防排煙風(fēng)機(jī)不同的是，在地鐵火災(zāi)工況下，風(fēng)機(jī)周圍都是高溫?zé)煔猓�不可能有新的并低于環(huán)境溫度的空氣被引到電機(jī)周圍來為電機(jī)降溫，這就要求電機(jī)本身要有良好的耐高溫性；其次，葉片材料、電動機(jī)、軸承潤滑油脂和軟連接等的選用都要充分考慮高溫下的運(yùn)行性能。

　　至于防喘振要求，一種比較好的做法就是將適用普通軸流通風(fēng)機(jī)的防喘振環(huán)[7] 加設(shè)在地鐵風(fēng)機(jī)動葉片兩邊。防喘振環(huán)（也稱分流器）是一種環(huán)形的帶有若干小導(dǎo)流片的裝置，其環(huán)內(nèi)的小導(dǎo)流片可以將進(jìn)口氣流進(jìn)行一定的回流放空，而且具有自適應(yīng)能力，從而可以使風(fēng)機(jī)特性曲線在失速區(qū)的大范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。就筆者實(shí)際開發(fā)地鐵風(fēng)機(jī)產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)看，這種方法可以保持流量大范圍變化時(shí)，壓力一直隨流量減小而增高。從有限的資料看，加設(shè)防喘振環(huán)后，風(fēng)機(jī)效率將下降2%～4%。

　　地鐵可逆風(fēng)機(jī)除了要滿足以上特殊要求外，還需要風(fēng)機(jī)效率盡量高，特別是地鐵風(fēng)機(jī)作為地鐵交通系統(tǒng)中主要的耗功設(shè)備，數(shù)量大，全年運(yùn)行，因此，高效可逆是地鐵風(fēng)機(jī)最基本的要求。目前國內(nèi)外對地鐵風(fēng)機(jī)氣動性能研究的文獻(xiàn)相對較少，研究也不充分，以下將對地鐵風(fēng)機(jī)特殊的氣動問題以及最新的進(jìn)展情況進(jìn)行介紹。

2　 完全可逆地鐵風(fēng)機(jī)的翼型研究情況與進(jìn)展

　　地鐵軸流通風(fēng)機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)是風(fēng)機(jī)要能完全可逆運(yùn)行，這就需要采用專門的翼型才能達(dá)到。從理論分析可知，地鐵風(fēng)機(jī)要想通過動葉直接反轉(zhuǎn)達(dá)到完全反風(fēng)，其動葉的基本翼型就必須沿弦長中心反向?qū)ΨQ。目前國內(nèi)外研究和應(yīng)用較廣泛的是S型翼型，此種翼型的特點(diǎn)是翼型的中弧線呈S型。國際上對S型翼型用于水輪機(jī)進(jìn)行了一定的研究[8-10] ，其中弧線由兩段拋物線組成，翼型的厚度分布有的是沿弦長中點(diǎn)完全對稱，有的采用普通翼型厚度分布。國內(nèi)李超俊、魏百鎖等人對S型翼型用于可逆風(fēng)機(jī)葉片的設(shè)計(jì)率先進(jìn)行了研究[11-13] , 先后設(shè)計(jì)出3種用于可逆風(fēng)機(jī)的翼型:（1）雙圓弧S翼型CS-4, 其S型中弧線由兩段相切的圓弧連接而成，試驗(yàn)測量得最大升阻比(Cy/Cx )max=20.8 ，最大升力系數(shù)Cymax=0.87 （未進(jìn)行翼型有限翼展升阻力修正）；（2）雙頭雙機(jī)翼反向?qū)ΨQ翼型DORMOY-S40, 它是由兩個(gè)相同的原始翼型DORMOY反向?qū)�接而成，其中弧線呈S型，翼型相對拱度f/L=3.24%，最大迎角為9°時(shí)有最大升力系數(shù)C ymax =0.9（未進(jìn)行翼型有限翼展升阻力修正）；（3）擺線S型對稱翼型BX-S396，它是通過利用擺線低阻特性可降低噪聲，增加升阻比的特點(diǎn)設(shè)計(jì)而成。此S翼型相對拱度f/L=3.96%，最大迎角為12°，對應(yīng)最大升力系數(shù)C ymax =0.89，最大升阻比(Cy/Cx)max=30.9 。限于那時(shí)計(jì)算技術(shù)和計(jì)算機(jī)性能的限制，上述翼型性能只能靠試驗(yàn)研究，因此當(dāng)時(shí)只能在理論分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)直覺設(shè)計(jì)出幾種性能較好的翼型進(jìn)行試驗(yàn)研究，研究很不充分。

　　1999年，席德科等人[14] 通過計(jì)算生成可逆翼型坐標(biāo)，然后采用流場計(jì)算的方法進(jìn)行了可逆風(fēng)機(jī)葉片的翼型研究。通過對5種不同可逆風(fēng)機(jī)翼型的數(shù)值計(jì)算和試驗(yàn)測量，優(yōu)選了兩種翼型，獲得的最大升阻比為25。

　　2002年，楊波等人[15]在仔細(xì)分析上述S型翼型研究的基礎(chǔ)上，認(rèn)為上述所有可逆翼型的最大升力系數(shù)偏小，升阻比不大，于是提出采用組合葉柵思想另辟蹊徑。所謂組合葉柵就是通過充分利用和合理選擇現(xiàn)有的、成熟的(對稱或非對稱)翼型，通過采取特別的、正反向葉片組合的方法來大幅度提高葉片的性能指標(biāo)(即升力系數(shù)Cymax、失速迎角值αCymax ) 。通過對其設(shè)計(jì)的組合葉柵詳細(xì)的葉柵性能試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)組合葉柵內(nèi)的流體流動與普通葉柵的流動不同，有自己的特有規(guī)律，而且在一定的重合度和柵距比情況下，組合葉柵氣動性能明顯優(yōu)于其基本翼型組成的單列葉柵。

　　地鐵風(fēng)機(jī)專用翼型其實(shí)可以看作翼型彎曲角度為零的一種特殊葉片，其升力完全是靠葉片進(jìn)氣沖角產(chǎn)生的，而不像普通翼型那樣靠葉片彎曲角產(chǎn)生，而且，從筆者主持設(shè)計(jì)的幾個(gè)地鐵風(fēng)機(jī)系列產(chǎn)品看，設(shè)計(jì)的高效地鐵風(fēng)機(jī)的動葉稠度都較大，葉根稠度可達(dá)1.5～1.7，葉頂稠度也達(dá)到0.5～0.8。但是，上述文獻(xiàn)中為地鐵風(fēng)機(jī)開發(fā)的專用翼型還都是基于孤立翼型設(shè)計(jì)方法，吹風(fēng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)也都是在孤立翼型狀態(tài)下進(jìn)行，按孤立翼型的升力、阻力系數(shù)整理，與實(shí)際產(chǎn)品開發(fā)要求有一定差別。

　　另外，目前國內(nèi)外都沒有發(fā)表對兩維的反向?qū)ΨQ翼型的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究，而通過對高效二維翼型的進(jìn)行參數(shù)化建模優(yōu)化，研究建模的關(guān)鍵參數(shù)和影響因素，是三維動葉優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

　　綜上所述，對可逆地鐵風(fēng)機(jī)專用翼型還需要在葉柵條件下，進(jìn)行兩維多種不同翼型參數(shù)化建模和優(yōu)化的研究，為進(jìn)一步優(yōu)化葉片，提高風(fēng)機(jī)效率奠定基礎(chǔ)。

3 　地鐵風(fēng)機(jī)的流場計(jì)算和優(yōu)化設(shè)計(jì)

　　1991年文獻(xiàn)[16]在國內(nèi)率先開展了可逆軸流通風(fēng)機(jī)的研究。該文獻(xiàn)采用最優(yōu)控制理論，以動葉出口環(huán)量沿半徑的梯度變化為控制變量，在扣除葉片流動損失和出口周向速度動能損失的前提下，對單葉輪轉(zhuǎn)子風(fēng)機(jī)的流型進(jìn)行了優(yōu)化，然后，按照孤立翼型設(shè)計(jì)方法，選擇可逆風(fēng)機(jī)專用翼型的升力和攻角測試結(jié)果，設(shè)計(jì)開發(fā)成功了雙向軸流通風(fēng)機(jī)。采用此 專用翼型進(jìn)行葉片成型，實(shí)測風(fēng)機(jī)正向運(yùn)行時(shí)的壓力系數(shù)為0.0724，效率為76.4%，反向運(yùn)行時(shí)壓力系數(shù)為0.070，效率為70.0%，基本上達(dá)到了風(fēng)機(jī)正反風(fēng)性能相近的要求。限于當(dāng)時(shí)的計(jì)算條件，整個(gè)設(shè)計(jì)還是按照傳統(tǒng)的孤立翼型設(shè)計(jì)方法進(jìn)行的，沒有對該風(fēng)機(jī)的三維粘性流場進(jìn)行驗(yàn)證計(jì)算。

　　2003年文獻(xiàn)[17]在國內(nèi)率先利用商用計(jì)算流體力學(xué)（CFD）軟件FLUENT對地鐵風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場進(jìn)行了全面的三維粘性流場計(jì)算和分析，計(jì)算區(qū)域包括整流罩、動葉和支撐電機(jī)的導(dǎo)葉，采用三維定常流場計(jì)算，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對比，結(jié)果符合良好。

　　隨著計(jì)算技術(shù)的進(jìn)步，對可逆軸流通風(fēng)機(jī)動葉的設(shè)計(jì)方法也在不斷的進(jìn)步。2005年文獻(xiàn)[18]采用現(xiàn)代優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)了一臺地鐵風(fēng)機(jī)的動葉葉片。該文首先 提出了一種構(gòu)造對稱S型葉片的方法，就是利用NACA4系列翼型，把后半部分去掉，將前半部分葉型旋轉(zhuǎn)180°后當(dāng)做后半部分，就得到S型基本翼型，在此基礎(chǔ)上做出一條S母線，結(jié)合基本翼型得到S型翼型，然后以葉片各個(gè)截面的S型翼型的最大拱度、S型母線、葉片扭角和葉根安裝角作為自變量，通過正交試驗(yàn)，經(jīng)過75次數(shù)值試驗(yàn)，優(yōu)選出效率最高的葉片，最終獲得葉片的流動效率達(dá)87.67%的優(yōu)化結(jié)果。但是，該文 獻(xiàn) 沒有考慮支撐電機(jī)的導(dǎo)葉對風(fēng)機(jī)性能和流場的影響。

　　2006年文獻(xiàn)[19]對某可逆地鐵風(fēng)機(jī)流場進(jìn)行計(jì)算時(shí)發(fā)現(xiàn)，由于支撐電機(jī)的導(dǎo)葉存在，導(dǎo)致可逆風(fēng)機(jī)正反轉(zhuǎn)性能不一致。為此該文專門設(shè)計(jì)了具有一定安裝角度的導(dǎo)葉，使得風(fēng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，相當(dāng)于前導(dǎo)葉加動葉的風(fēng)機(jī)模式；而風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，相當(dāng)于動葉加后導(dǎo)葉模式。其具體的設(shè)計(jì)方法是：首先以等環(huán)量規(guī)律設(shè)計(jì)出初始葉片；然后以葉片安裝角、葉片數(shù)、葉型為自變量，以風(fēng)機(jī)的效率為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，進(jìn)行轉(zhuǎn)子的優(yōu)化設(shè)計(jì)；再根據(jù)轉(zhuǎn)子的流場計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行靜子的優(yōu)化設(shè)計(jì)；最后將轉(zhuǎn)子和靜子進(jìn)行合理匹配，直到達(dá)到設(shè)計(jì)要求為止。

　　以上文章是筆者查閱到的國內(nèi)全部公開發(fā)表的有關(guān)可逆軸流通風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)優(yōu)化和流場計(jì)算的典型文獻(xiàn)，國外文獻(xiàn)一篇都未查到。其它由同一作者寫出的類似文獻(xiàn)不再一一列舉。

4 　新型地鐵風(fēng)機(jī)及其進(jìn)一步發(fā)展方向

　　筆者在為多家企業(yè)開發(fā)可逆地鐵風(fēng)機(jī)的過程中，發(fā)現(xiàn)了與文獻(xiàn)[19]同樣的問題，即雖然使用了由完全反向?qū)ΨQ翼型成型的動葉和支撐電機(jī)的導(dǎo)葉，但由于動葉加導(dǎo)葉的方式使得地鐵風(fēng)機(jī)的流道結(jié)構(gòu)不對稱，導(dǎo)致了可逆風(fēng)機(jī)正反風(fēng)性能不一致，而且在試驗(yàn)測量中發(fā)現(xiàn)，采用正轉(zhuǎn)方向?yàn)閯尤~加支撐導(dǎo)葉模式的風(fēng)機(jī)效率高。為了仔細(xì)查明原因，筆者首先對試驗(yàn)測量的風(fēng)機(jī)進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，計(jì)算的正反風(fēng)結(jié)果與測量結(jié)果一致，這證明電機(jī)支撐導(dǎo)葉的存在對提高風(fēng)機(jī)效率是有益的，為了進(jìn)一步提高反風(fēng)效率，同時(shí)也使得風(fēng)機(jī)正反風(fēng)性能更加一致，筆者提出在完全可逆風(fēng)機(jī)的動葉兩邊設(shè)置兩列平行于軸向的導(dǎo)葉的發(fā)明專利[20] ，在某企業(yè)地鐵風(fēng)機(jī)樣機(jī)測試中，已證實(shí)了該專利的有效性。

　　為了深入探索該發(fā)明提高地鐵風(fēng)機(jī)效率的機(jī)理，筆者專門設(shè)計(jì)了一臺高壓大流量地鐵風(fēng)機(jī)并對其進(jìn)行了詳細(xì)的數(shù)值研究，發(fā)現(xiàn)在保證計(jì)算區(qū)域和動葉轉(zhuǎn)子等各種可比參數(shù)完全一致的前提下，動葉兩端加平直對稱導(dǎo)葉的風(fēng)機(jī)計(jì)算全壓效率比單葉輪風(fēng)機(jī)提高近10%，全壓也相應(yīng)明顯提高了。流場分析表明，安裝導(dǎo)葉后效率和全壓提高的主要機(jī)理是導(dǎo)葉的設(shè)置大大降低風(fēng)機(jī)出口氣流在擴(kuò)散筒內(nèi)的流動距離，從而減小了流動損失，同時(shí)導(dǎo)葉還可以回收一些動葉出口氣流的旋繞動能。

　　但是，數(shù)值計(jì)算結(jié)果也顯示，下游導(dǎo)葉出現(xiàn)了流動分離，這是為了不干擾進(jìn)口氣流，上游導(dǎo)葉需要采用平行于來流的直板或翼型導(dǎo)葉，這就導(dǎo)致同樣形狀的下游導(dǎo)葉總是處于大沖角下，流動從后導(dǎo)葉進(jìn)口就發(fā)生分離，因此動葉出口氣流周向旋繞動能的回收效率非常低。由于地鐵風(fēng)機(jī)動葉出口氣流的旋繞動能可以占到設(shè)計(jì)壓力的15%～22%，因此通過抑制導(dǎo)葉分離，進(jìn)一步回收旋繞動能，將明顯提高這種新型地鐵軸流通風(fēng)機(jī)效率。

　　一般抑制翼型表面邊界層流動分離方法是吹除或抽吸邊界層，可通過外加能量或依靠自身的壓差實(shí)現(xiàn)。依靠自身的壓差這種自適應(yīng)方法控制邊界層分離，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備的可靠性和結(jié)構(gòu)的簡便，筆者曾對離心通風(fēng)機(jī)葉輪采用自適應(yīng)邊界層控制方法，并獲得了設(shè)計(jì)流量和小流量下提高整機(jī)效率2%的好效果[21] ，在此研究工作的啟發(fā)下，筆者設(shè)計(jì)了6種不同的翼型來對比研究通過形成射流來抑制頭部流動分離的效果，兩維數(shù)值計(jì)算顯示無論是分離流動還是壓力恢復(fù)系數(shù)都獲得了明顯改進(jìn)和提高，現(xiàn)仍在進(jìn)行數(shù)值計(jì)算對比和準(zhǔn)備試驗(yàn)驗(yàn)證。

　　需要說明的是，本專利的下游導(dǎo)葉流動分離與得到廣泛研究的普通翼型邊界層流動分離不同。地鐵風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉的流動分離是由于大沖角引起的，發(fā)生在頭部，而普通翼型是由于氣流擴(kuò)壓度過大而導(dǎo)致翼型后部分離。

　　此外，在為企業(yè)設(shè)計(jì)地鐵風(fēng)機(jī)的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)不符合最佳普通軸流通風(fēng)機(jī)選擇規(guī)律、預(yù)計(jì)性能不好的地鐵風(fēng)機(jī)，計(jì)算出來的效率反而較高，這說明可逆軸流通風(fēng)機(jī)和普通軸流通風(fēng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定方面有所不同。軸流通風(fēng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇對風(fēng)機(jī)的效率起非常重要的作用，但目前國內(nèi)外還沒有有關(guān)可逆風(fēng)機(jī)最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇的文獻(xiàn)，需要進(jìn)一步的研究。

5　 結(jié)論與展望

　　綜上所述，隨著我國地鐵交通事業(yè)的發(fā)展，近年來我國對可逆地鐵軸流通風(fēng)機(jī)的研究也取得了明顯進(jìn)展，研究方法也從 20世紀(jì)90年代初的主要依靠試驗(yàn)的方法，過渡到現(xiàn)在數(shù)值模擬與試驗(yàn)相結(jié)合的方法，有些研究成果已在實(shí)際設(shè)計(jì)生產(chǎn)中得到應(yīng)用。但相對普通軸流通風(fēng)機(jī)的研究，對于地鐵風(fēng)機(jī)的研究仍然相當(dāng)稀少，可在以下方面開展進(jìn)一步研究。

　�。�1) 目前國內(nèi)外已經(jīng)提出了一些設(shè)計(jì)可逆軸流 通 風(fēng)機(jī)專用翼型的思路和方法，但還沒有采用現(xiàn)代流場計(jì)算技術(shù)進(jìn)行基于葉柵思想的翼型參數(shù)化建模和優(yōu)化的研究，這方面工作是地鐵風(fēng)機(jī)三維葉片高效快速優(yōu)化的基礎(chǔ)。

　�。�2）可逆風(fēng)機(jī)的最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇問題還需要進(jìn)行深入和全面的研究。

　　（3）筆者提出的新型可逆軸流通風(fēng)機(jī)的導(dǎo)葉由于來流沖角較大，導(dǎo)葉從葉片頭部就發(fā)生流動分離，從而使導(dǎo)葉回收動葉出口旋繞動能的能力大大下降，如何采用邊界層控制方法，改善導(dǎo)葉的分離流動是進(jìn)一步提高這種新型地鐵風(fēng)機(jī)效率的關(guān)鍵。





一、注塑機(jī)的成型過程
注塑成型是一個(gè)循環(huán)的過程，每一周期主要包括：定量加料—熔融塑化—施壓注射—充模冷卻—啟模取件。取出塑件后又再閉模，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。注塑機(jī)操作項(xiàng)目包括控制鍵盤操作、電器控制系統(tǒng)操作和液壓系統(tǒng)操作三個(gè)方面。分別進(jìn)行注射過程動作、加料動作、注射壓力、注射速度、頂出型式的選擇，料筒各段溫度的監(jiān)控，注射壓力和背壓壓力的調(diào)節(jié)等。
注塑機(jī)的工作原理：與打針用的注射器相似，它是借助螺桿（或柱塞）的推力，將已塑化好的熔融狀態(tài)（即粘流態(tài)）的塑料注射入閉合好的模腔內(nèi)，經(jīng)固化定型后取得制品的工藝過程。
一般螺桿式注塑機(jī)的成型工藝過程是：首先將粒狀或粉狀塑料加入機(jī)筒內(nèi)，并通過螺桿的旋轉(zhuǎn)和機(jī)筒外壁加熱使塑料成為熔融狀態(tài)，然后機(jī)器進(jìn)行合模和注射座前移，接著向注射缸通人壓力油，使螺桿向前推進(jìn)，從而以很高的壓力和較快的速度將熔料注入溫度較低的閉合模具內(nèi)，經(jīng)過一定時(shí)間和壓力保持（又稱保壓）、冷卻，使其固化成型，便可開模取出制品。
注塑成型的基本要求是塑化、注射和成型。塑化是實(shí)現(xiàn)和保證成型制品質(zhì)量的前提，而為滿足成型的要求，注射必須保證有足夠的壓力和速度。同時(shí)，由于注射壓力很高，相應(yīng)地在模腔中產(chǎn)生很高的壓力，因此必須有足夠大的合模力。由此可見，注射裝置和合模裝置是注塑機(jī)的關(guān)鍵部件。
二、注塑機(jī)耗電和工作原理
注塑機(jī)是一種專用的塑料成型機(jī)械，它利用塑料的熱塑性，經(jīng)加熱融化后，加以高的壓力使其快速流入模腔，經(jīng)一段時(shí)間的保壓和冷卻，成為各種形狀的塑料制品。
1、注塑機(jī)的工作循環(huán)
冷卻和保壓：按設(shè)定多種壓力和時(shí)間段，保持料筒的壓力，同時(shí)模腔冷卻成型。鎖合模：模扳快速接近定模扳（包括慢-快-慢速），且確認(rèn)無異物存在下，系統(tǒng)轉(zhuǎn)為高壓，將模板鎖合（保持油缸內(nèi)壓力）。射臺前移到位：射臺前進(jìn)到指定位置（噴嘴與模具緊貼）。
注塑：可設(shè)定螺桿以多段速度，壓力和行程，將料筒前端的溶料注入模腔。冷卻和預(yù)塑：模腔內(nèi)制品繼續(xù)冷卻，同時(shí)液力馬達(dá)驅(qū)動螺桿旋轉(zhuǎn)將塑料粒子前推，螺桿在設(shè)定的背壓控制下后退，當(dāng)螺桿后退到預(yù)定位置，螺桿停止旋轉(zhuǎn)，注射油缸按設(shè)定松退，預(yù)料結(jié)束。
2、注塑機(jī)的電能消耗
注塑機(jī)的電能消耗主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)部分：循環(huán)冷卻水泵的電能消耗，其中液壓油泵電機(jī)的用電量占整個(gè)注塑機(jī)用電量的80%以上，液壓系統(tǒng)油泵的電能消耗 ，加熱器的電能消耗，所以降低其耗電量是注塑機(jī)節(jié)能的關(guān)鍵。
三、注塑機(jī)溫度上升過高有哪些危害
注塑機(jī)溫升過高將導(dǎo)致油的粘度降低，泄漏增加，泵的容積效率和整個(gè)系統(tǒng)的效率會明顯降低。由于油的粘度降低，滑閥等移動部件的油膜變薄和被切破，摩擦阻力增大，導(dǎo)致磨損加劇。從而會減短機(jī)器的使用壽命。
注塑機(jī)溫升過高會導(dǎo)致部件工作質(zhì)量變差：注塑機(jī)溫升過高會導(dǎo)致部件工作質(zhì)量變差，油中溶解空氣逸出，產(chǎn)生氣穴，致使液壓系統(tǒng)工作性能降低。同時(shí)也降低的工作效率。
注塑機(jī)溫升過高會加速油液氧化變質(zhì)，析出瀝青物質(zhì)，降低液壓油的使用壽命。析出物堵塞阻尼小孔和縫隙式閥口，導(dǎo)致壓力閥卡死而不能動作、金屬管路伸長而彎曲，甚至破裂等。
四、注塑機(jī)應(yīng)該如何保養(yǎng)
不論是進(jìn)口還是國產(chǎn)注塑機(jī)都具有以下特點(diǎn)：
1 .注塑機(jī)由機(jī)械、液壓、電器、專用配套件等，按照注塑加工工藝技術(shù)的需要，有機(jī)地組合在一起，自動化程度高，相互之間關(guān)聯(lián)緊密；注塑機(jī)可3班24h連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。若注塑機(jī)的某個(gè)元件發(fā)生故障，將導(dǎo)致停機(jī)。
2.注塑機(jī)固定資產(chǎn)投資大，生產(chǎn)規(guī)模大，消耗原料多，勞動生產(chǎn)率高，創(chuàng)產(chǎn)值大。是一種勞動效率較高的生產(chǎn)組織形式。
注塑機(jī)上雖然操作簡單，工人少，但注塑機(jī)管理和維修的技術(shù)含量高，工作量也大。
所以要保證注塑機(jī)經(jīng)常處于完好狀態(tài)，就必須加強(qiáng)注塑機(jī)管理工作，嚴(yán)格控制注塑機(jī)的故障發(fā)生。以達(dá)到降低故障率，減少維修費(fèi)用，延長使用壽命的目的。
注塑機(jī)的功能體現(xiàn)著它在注塑制品生產(chǎn)活動中存在的價(jià)值和對注塑生產(chǎn)的保證程度。注塑機(jī)故障，一般是指注塑機(jī)或系統(tǒng)在使用中喪失或降低其規(guī)定功能的事件或現(xiàn)象。注塑機(jī)是企業(yè)為滿足注塑制品生產(chǎn)工藝要求而配備的。在現(xiàn)代化注塑機(jī)生產(chǎn)中，由于注塑機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，自動化程度很高，液壓、電控及機(jī)械的聯(lián)系非常緊密， 因而注塑機(jī)出現(xiàn)故障，那怕是局部的失靈，都會造成整個(gè)注塑機(jī)的停產(chǎn)。注塑機(jī)故障直接影響注塑產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量。







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