一、旋轉脫流 上虞風機動葉片前后的壓差，在其他都不變的情況下，其大小決定于葉片沖角的大小。在臨界沖角值以內，上述壓差大致與葉片的沖角成比例。不同的葉型有不同的臨界沖角值. 葉型的沖角不超過其臨界值時，氣流沿葉片凸面平穩地流過。但是，一旦葉片的沖角超過其臨界值，氣流就會離開葉片凸面，發生邊界層的分離，產生大區域的渦流，此時風機的全壓下降。這種情況稱為風機的失速現象。
1.旋轉脫流的形成 若上虞風機的轉速不變，在某二流量值下，氣流軸向進入，葉片入口氣流的相對速度為W)，則葉片進口氣流的沖角為i，如圖3-13 (a)所示。當風機流量減小時，進口軸向速度降低為VI )，葉片進口的相對速度亦降低為創.，氣流的沖角增大至i/，如圖3-13 (b)所示。如果上虞風機流量再減小，則軸向進氣速度下降至v即l，此時，相對速度下降為二，，1，而 運轉中的上虞風機，由于動葉片加工時的誤差，安裝動葉片時角度的誤差，以及氣流的流向在葉輪入口不完全一致，所以當氣流的沖角達到臨界值附近時，可能會在某個或某些葉片上發生失速產生脫流。如圖3-14所示。若在葉柵中的流道2及流道3發生失速，產生脫流，則脫流形成旋渦區，阻塞流道。原先流入流道2與流道3的氣體只能分流至流道 1與4.分流的氣體與原先流入流道1與4的氣體匯合，就改變了原來流入流道的氣流的方向.流入流道4的氣流沖角減小。流入流道1的氣流沖角增大.流道4由于氣流沖角減小，所以葉片的非工作面(凸面)不會產生脫流;流道1由于氣流的阻塞，原來流入流道1的氣流分流至1左邊及2, 3流道內。于是流道2及3內的氣流從失速脫流狀態回復至正常工作狀態，流道1左邊的流道內氣流又產生失速脫流。但流道1左邊流道的失速脫流，又導致它左鄰的流道再發生脫流，同時流道1的氣體流動得到改善。上述作用持續地進行，脫流現象造成的阻塞沿著與葉輪旋轉相反方向移動.設葉輪的旋轉角速度為。，失速脫流的旋轉角速度為。.，實驗表明，m.m。因此，在絕對運動中，就可觀察到由一個或幾個葉片組成的脫流區，以小于葉輪旋轉的速度向著葉輪同一方向旋轉，其角速度wo=w-UU.a 以上所述現象稱為旋轉脫流，或旋轉失速。
在上虞風機的環形葉柵上。失速區數目少則一個，多則可達十多個。輪毅比小的葉輪. 葉片較長，旋轉脫流一般發生在葉片的頂部;輪毅比大的葉輪，由于葉片較短，旋轉脫流很快就擴展到整個葉片高度。
由于輪毅比較小，氣流在葉片前緣的沖角沿葉片整個高度是不一致的。因此，旋轉脫· 流發生時，一般總是在葉片的頂部，特殊情況下亦有在葉片根部產生的。在不穩定工況區，流量漸次減少時.局部脫流區可以從一個變為沿圓周均布的多個脫流區。脫流區的旋轉速度一般是葉輪轉速的40%^-85%,
葉片頂部局部區域的失速對風機運行影響不大，風機的性能曲線仍可是連續的，如圖 3-15 (a)所示。圖(a)中ag區
段為正常工作區域，過a點開始形成脫流，但ab區段是連續地向下彎。 輪毅比大，旋轉脫流可能沿葉片的全長發生，但整個葉輪上只存在一個旋轉脫流區，脫流區的范圍達到輪周長度的1/3以上。環形葉柵一部分成為阻塞區，另一部分是氣流通過區。
脫流沿葉片全長發生稱為全長型旋轉脫流，風機的性能曲線發生斷裂，如圖3-15 (b) 所示。 若輪毅比適中，葉片為中等長度.旋轉脫流發生時，則先為局部擴展型，脫流區從一個分為幾個。若流量繼續
減小到某一程度時，脫流就轉變為單一脫流區全長型，性能曲線也相應出現斷裂狀。 上虞風機qv-p性能曲線中，全壓的峰值a點以左的不穩定區(圖2-10)，是旋轉脫流區。從a點開始往小流量方向移動，旋轉脫流從此開始發生，到流量等于零的整個區間，始終存在著旋轉脫流.
旋轉脫流的產生與葉片的結構、葉輪進口處氣流狀況有關，與外界管道條件無關.葉輪上出現旋轉脫流，不論是局部型的或是全長型的，都呈現出‘’滯后”現象，即開始出現旋轉脫流的流量與旋轉脫流消失時的風機流量不相等，消失點的流量總要比開始點的流量大些。
2.旋轉脫流對風機運行的影響 旋轉脫流對風機性能的影響不一定很顯著，雖然脫流區內的氣流是不穩定的，但風機中流過的流量基本穩定，壓力和功率亦基本穩定，所以風機在旋轉脫流的情況下尚可維待運行。
旋轉脫流造成的葉片附近壓力波動，葉輪入口側要比出口側嚴重.脫流區域形成氣流阻塞，葉片對氣流的升壓效應消失，氣流還可能向葉片入口返回。即使如此，旋轉脫流相當于風機內部的流體振動，從外部不易察覺。風機的運行人員，亦很難從感覺上判斷風機是否發生旋轉脫流。
但是，旋轉脫流對上虞風機的安全運行畢竟是一個威脅。前面分析了葉柵流道發生旋轉脫流時造成流道的堵塞，這樣葉片前后的壓力發生變化。在旋轉脫流的情況下，脫流區依次經過每個葉片，就會使葉片受到一次激振。旋轉脫流的頻率t為 f=(0-4~0. 8)ni/60 (3-9) 式中i—葉輪上失速區的數量。 式((3-9)計算的頻率，是旋轉脫流的一階頻率，此外還有二階、三階的高階頻率. 倘若旋轉脫流的頻率，亦即激振力的頻率等于或接近于葉片的固有振動頻率時，則葉片將發生共振。共振時的交變應力有可能造成葉片斷裂。旋轉的葉輪，若有葉片斷裂，則極有可能造成葉輪上的其他葉片亦被打斷。
3.失速探針 因為旋轉脫流不易被操作人員覺察，同時風機進入脫流區工作對風機的安全工作終究是一個威脅，所以一般大容量上虞風機都裝有失速探針。圖3-16所示為VARIAX型軸流風機的失速探針。失速探針由兩根相隔約3mm的測壓管3, 4組成，將它置于葉輪葉片的進口前。測壓管3與4中間用厚3mm、高(突出機殼的距離)3mm的隔片5分開。風機在正常工作區域內運行時，葉輪進口的氣流較均勻地從進氣箱沿軸向流入，那么測 壓管6與7的壓力差幾乎近于零，或者略大于零約98. 06Pa多一些，如圖3-17 所示的ga曲線。圖中dp為兩測壓管的壓力差.
當風機的工作點落入旋轉脫流區，葉輪進口前的氣流除了軸向流動外，還具有脫流區流道阻塞造成氣流的圓周方向分流。于是，葉輪旋轉時先遇到的測壓孔3，即隔片前的測壓孔壓力高，隔片后的測壓孔4的氣流壓力低，產生壓力差。一般失速探針產生的壓力差達 245. 15--392. 24Pa，即報警。風機的流量越小，失速探針的壓力差越大，如圖 3-17中的abc.由失速探針產生的壓差發出信號，然后由測壓管6, 7接通壓力差開關(繼電器)，壓力差開關把報替電路系統接通發出鈴報，使操作人員及時采取排除旋轉脫流的措施。
失速探針裝好之后，應該標定一下。調正探針中心線的角度，使測壓管6, 7 在風機正常運轉時的壓差為小。
圖3-18為TLT公司上虞風機的失速探針。圖示的探針為畢托管，管口對著葉輪的旋轉方向，并裝置在葉輪進口前。風機在正常工況時.失速探針測得的壓力為負值，如圖3-17 中的g'a'。風機進入失速區運行.失速探針測得的壓力為正值，如圖3-17中的a'b'c'曲線所示。圖3-18的失速探針，同樣在使用前需要標定一下.