風(fēng)機(jī)是葉片式流動機(jī)械，其產(chǎn)生的噪聲包括空氣動力性噪聲、氣固耦合噪聲、機(jī)械噪聲、電磁噪聲，其中空氣動力性噪聲是大風(fēng)量軸流風(fēng)機(jī)的主要噪聲。空氣動力性噪聲是葉片旋轉(zhuǎn)引起空氣振動產(chǎn)生的。風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲是兩種不同的氣動噪聲。旋轉(zhuǎn)噪聲是當(dāng)大風(fēng)量軸流風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)推動空氣流動時，均勻分布的葉片與周圍空氣相互作用，引起氣體壓力脈沖而產(chǎn)生離散噪聲；旋渦噪聲是葉片表面上的氣流形成紊流附面層后，隨著壓力的增加，從葉片上旋渦脫離，引起脈動產(chǎn)生的寬頻噪聲。當(dāng)氣流中的粉塵濃度不均勻時，將導(dǎo)致轉(zhuǎn)子受力不均衡，且風(fēng)機(jī)葉片的不均勻磨損，也誘發(fā)風(fēng)機(jī)振動異常。

風(fēng)機(jī)噪聲單頻的噪聲較大值存在于低頻階段，且噪聲在2500Hz 以后噪聲頻譜沒有明顯波動。有研究表明，100Hz 以下的噪聲，大氣吸收作用微弱，在10km 的傳播范圍內(nèi)，噪聲幾乎不衰減；400Hz 的噪聲在大氣相對濕度為50%，溫度為293K 情況下，5km 的傳播范圍衰減3dB。由此可見，低頻噪聲隨傳播距離的變化不大。彎頭加折板式消聲器的組合消聲結(jié)構(gòu)，不僅能夠有效的改變氣流流通方向，增加通道長度，提高空氣動力性噪聲的消聲量，而且節(jié)約空間，組合形式靈活，具有廣泛的應(yīng)用前景。

本公司采用多功能數(shù)字環(huán)境噪聲分析儀對某項目上大風(fēng)量軸流風(fēng)機(jī)聲壓級進(jìn)行測量，結(jié)果可知，風(fēng)機(jī)的等效連續(xù)A 聲級約為87dB(A)，并且噪聲在63Hz 單頻時峰值達(dá)98dB(A)，在125Hz 單頻時噪聲峰值達(dá)96dB(A)。該結(jié)果證實了軸流風(fēng)機(jī)單頻噪聲較大值在低頻段，主要噪聲為低頻噪聲。而導(dǎo)葉是軸流風(fēng)機(jī)中重要的流通部件，其氣動設(shè)計直接影響上下游流通部件的特性。

風(fēng)機(jī)振動也是電廠軸流風(fēng)機(jī)運行中的常見故障。當(dāng)風(fēng)機(jī)振動達(dá)到一定水平時，會導(dǎo)致葉片和軸承不同程度的損壞，或螺釘松動。如果風(fēng)機(jī)振動嚴(yán)重，也會影響風(fēng)機(jī)的安全使用。風(fēng)機(jī)振動主要由葉片非工作面振動引起。這種振動在鍋爐引風(fēng)機(jī)中經(jīng)常發(fā)生。造成這種現(xiàn)象的主要原因是，當(dāng)進(jìn)入葉片時，氣流和葉片的工作面有一定的角度。當(dāng)角度超過某一臨界值時，非工作面就會出現(xiàn)氣流漩渦。噪聲模擬采用噪聲模擬模型FW-H，根據(jù)Lighthill方程的推導(dǎo)過程，單極、偶極和四極源、氣流和旋轉(zhuǎn)葉片的周期性撞擊產(chǎn)生的噪聲屬于單極源，氣流和旋轉(zhuǎn)葉片相互作用形成的不穩(wěn)定反作用力產(chǎn)生的噪聲屬于單極源。此時，氣流攜帶的灰塵將緩慢積聚在非工作面上。而風(fēng)機(jī)葉片的形狀是翼型，這種類型的葉片容易積灰，當(dāng)積灰量達(dá)到一定量時，在離心力的作用下，大部分的灰塵會被甩出葉輪。而由于粉塵是被動拋出的，其它地方的拋出時間不同，數(shù)量不均勻，會導(dǎo)致整個葉輪的質(zhì)量都是粉塵，破壞了原有的質(zhì)量平衡，使機(jī)組的振動增大。

在解決風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)失速和喘振的過程中，應(yīng)采取以下四種措施。首先，要讓有關(guān)人員了解和掌握軸流風(fēng)機(jī)的特點，并根據(jù)實際情況啟動和停止運行。在軸流風(fēng)機(jī)運行階段，應(yīng)采取措施避免出現(xiàn)喘振區(qū)和失速運行。二是對空氣預(yù)熱器密封裝置進(jìn)行了有效的改進(jìn)。大量的調(diào)查研究表明，用搪瓷代替空氣預(yù)熱器的低溫受熱面，可以有效地改善其腐蝕性，同時也可以排放粉塵，減少漏風(fēng)。因此，在改進(jìn)空氣預(yù)熱器密封裝置的過程中，可以用搪瓷代替空氣預(yù)熱器內(nèi)的低溫受熱面。湍流模型采用Les模型，子格子模型采用Smagorinsky-Lilly模型。三是改善風(fēng)機(jī)葉片形狀。制造時應(yīng)使用更多的耐腐蝕材料。第四，在軸流風(fēng)機(jī)運行過程中，必須定期進(jìn)行維護(hù)和試驗，這樣可以大大避免軸流風(fēng)機(jī)的一些重大事故，也可以在發(fā)生一些小事故時及時修理和搶修。

本文列舉了風(fēng)機(jī)靜音扇葉，說明了S1流面優(yōu)化設(shè)計在風(fēng)機(jī)詳細(xì)設(shè)計過程中的作用。根系頂部三個橫截面的流入條件不同，如表3所示。根部設(shè)計點的進(jìn)口氣流角較大，風(fēng)機(jī)工作范圍不同于其它兩段。由于轉(zhuǎn)子葉片泄漏流的影響，頂部馬赫數(shù)較小，工作范圍較大。采用多島遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化，種群44，孤島7，代數(shù)7。三個截面共優(yōu)化了22個葉片型線參數(shù)，包括較大厚度位置、安裝角度、中弧控制點、吸入面控制點等。當(dāng)優(yōu)化后的葉片型線三維疊加時，風(fēng)機(jī)葉片上半部分略微向后彎曲，可能導(dǎo)致優(yōu)化后的定子葉片損失增加。將優(yōu)化后的靜葉恢復(fù)到級環(huán)境中，得到了三維數(shù)值模擬結(jié)果。在設(shè)計點流量下，靜葉吸力面邊界層變薄，堵塞面積減小。根據(jù)風(fēng)機(jī)優(yōu)化后的參數(shù)，可以得到在設(shè)計轉(zhuǎn)速下動葉和靜葉的損失系數(shù)以及落后角隨沖角的變化趨勢，可以看出，損失系數(shù)和落后角隨沖角的變化基本符合風(fēng)機(jī)的流動特性。計算了級間環(huán)境下兩葉型風(fēng)機(jī)特性線和兩定子葉片變攻角特性線。從圖17可以看出，定子葉片損失減小，裕度增大，這與不同截面的S1流面性能分析結(jié)果相似。但由于風(fēng)機(jī)氣流角的匹配問題，級效率沒有明顯提高，之間失速裕度由27.1%提高到34.9%。針對葉片高度方向的不均勻進(jìn)口流動情況，在詳細(xì)設(shè)計中采用了端部彎曲技術(shù)來匹配定、轉(zhuǎn)子葉片之間的流動角。