離心風(fēng)機(jī)的瞬態(tài)計(jì)算方法采用第二章所述的穩(wěn)態(tài)計(jì)算方法。計(jì)算結(jié)果收斂后，將收斂結(jié)果作為瞬態(tài)計(jì)算的初始值。湍流模型仍然是sstk_uuu。采用隱式分離法求解離散方程。風(fēng)機(jī)的壓力修正采用簡(jiǎn)單算法進(jìn)行。對(duì)流項(xiàng)采用二階迎風(fēng)格式離散，擴(kuò)散項(xiàng)采用二階中心格式離散，時(shí)間項(xiàng)采用二階隱式格式離散。時(shí)間步長(zhǎng)由公式確定。目前，只有一些簡(jiǎn)單的流動(dòng)機(jī)理可以研究，如室內(nèi)空氣流動(dòng)、靜水中的氣泡上升、顆粒與筒體在流動(dòng)過(guò)程中的碰撞磨損等。離心風(fēng)機(jī)空氣動(dòng)力噪聲的計(jì)算離心風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪聲主要包括機(jī)械噪聲、電磁噪聲和空氣動(dòng)力噪聲。離心風(fēng)機(jī)的內(nèi)部是復(fù)雜的三維非定常渦噪聲。復(fù)雜流場(chǎng)結(jié)構(gòu)與氣動(dòng)噪聲的相關(guān)性是氣動(dòng)噪聲研究中的一個(gè)難題。

為了了解三維流場(chǎng)結(jié)構(gòu)對(duì)氣動(dòng)噪聲的影響，在氣動(dòng)噪聲預(yù)測(cè)中，采用條帶理論方法確定葉片表面的氣動(dòng)參數(shù)。近年來(lái)，風(fēng)機(jī)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的研究取得了很大進(jìn)展。在風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲預(yù)測(cè)中，建立了相應(yīng)的物理模型和數(shù)學(xué)模型，介紹了復(fù)雜流場(chǎng)的數(shù)值模擬技術(shù)，進(jìn)行了考慮三維流場(chǎng)的氣動(dòng)噪聲預(yù)測(cè)計(jì)算，研究了流場(chǎng)結(jié)構(gòu)對(duì)風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲的影響。討論了如何有效地控制風(fēng)機(jī)內(nèi)部流量，降低風(fēng)機(jī)噪聲。風(fēng)機(jī)采用多耦合仿生設(shè)計(jì)和數(shù)值計(jì)算方法，研究了仿生葉片的降噪機(jī)理。結(jié)果表明，仿生葉片的鋸齒后緣結(jié)構(gòu)可以有效地改變?nèi)~片后緣脫落渦的結(jié)構(gòu)和頻率，從而減小葉片表面的壓力波動(dòng)和氣流對(duì)葉片前緣的影響，使A計(jì)權(quán)聲壓級(jí)提高。風(fēng)機(jī)的EL可降低2.1db。因此，本文通過(guò)改變風(fēng)機(jī)葉輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)和數(shù)值計(jì)算方法，對(duì)改進(jìn)后的風(fēng)機(jī)性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)和分析。Seung-heo等人[64]將葉片的線性后緣改為S形后緣，結(jié)果表明，S型后緣葉片能有效地降低空調(diào)風(fēng)機(jī)的噪聲，使風(fēng)機(jī)噪聲降低到2.2dB左右。當(dāng)S型后緣角為5度，葉片傾角適當(dāng)增大時(shí)，可有效降低空調(diào)風(fēng)機(jī)噪聲。

除了數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)測(cè)量外，傳統(tǒng)的多翼離心風(fēng)機(jī)的性能改進(jìn)主要集中在多翼離心風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)上，取得了較好的效果。王斗提出了雙圓弧葉片的設(shè)計(jì)方法，解決了風(fēng)機(jī)單圓弧葉片普遍存在的進(jìn)口負(fù)荷大、空分嚴(yán)重的問(wèn)題。毛泉友采用分段設(shè)計(jì)法，葉片沿葉片高度方向設(shè)計(jì)成梯形和矩形截面。通過(guò)數(shù)值研究發(fā)現(xiàn)，分段設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)效率比原型風(fēng)機(jī)提高了3.69%，風(fēng)機(jī)風(fēng)量增加了16.3%。研究發(fā)現(xiàn)，后緣自然切割的葉片在翼型表面具有流線型設(shè)計(jì)，前盤區(qū)具有較低的循環(huán)流量，可以獲得較大的空氣量和總壓。適用于柜式空調(diào)多翼離心風(fēng)機(jī)的葉片設(shè)計(jì)。風(fēng)機(jī)葉片在不同圓弧曲率角和進(jìn)口安裝角組合下的風(fēng)機(jī)性能。分析表明，雙圓弧葉片的氣動(dòng)性能優(yōu)于單圓弧葉片。通過(guò)對(duì)刀片的穿孔，吳先軍等。風(fēng)機(jī)的壓力值，效率基本不變，增大蝸殼舌與風(fēng)機(jī)葉輪之間的間隙，可使風(fēng)機(jī)總壓值提高到4711pa，效率提高2。使部分氣流從高壓面流向葉片的低壓面，使風(fēng)機(jī)渦流分離點(diǎn)移到葉片下方。這樣可以降低葉片出口段分離區(qū)的渦流強(qiáng)度和尺度，降低噪聲。然而，這種方法需要更高的處理精度。研究發(fā)現(xiàn)，在傾斜葉片出口角不變的情況下，與直葉片相比，風(fēng)體積略有減小，但葉片通道內(nèi)的流動(dòng)分離度有所減小。

在標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)氣風(fēng)管測(cè)試裝置上，對(duì)風(fēng)機(jī)及在風(fēng)機(jī)蝸殼周向板、前蓋板、后蓋板等部位分別加裝吸聲材料后，測(cè)試了不同結(jié)構(gòu)形式下風(fēng)機(jī)性能和噪聲特性。試驗(yàn)結(jié)果表明:相比原風(fēng)機(jī)，蝸殼周向板與后蓋板同時(shí)加裝吸聲材料效果較好，設(shè)計(jì)工況下A聲級(jí)能夠降低7．2dB(A)，在小流量工況下，吸聲蝸殼的降噪效果變差;根據(jù)風(fēng)機(jī)噪聲頻譜，穿孔板加玻璃棉吸聲蝸殼的吸聲性能中高頻好于低頻，風(fēng)機(jī)基頻噪聲在設(shè)計(jì)點(diǎn)能夠降低12．5dB(A);風(fēng)機(jī)加裝吸聲材料后風(fēng)機(jī)氣動(dòng)性能會(huì)略有下滑，壓力和效率都有不同程度的降低。離心式風(fēng)機(jī)是工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的通用輔助設(shè)備，而風(fēng)機(jī)噪聲尤其大型風(fēng)機(jī)噪聲很大，嚴(yán)重影響人的身心健康，所以降低風(fēng)機(jī)噪聲有著重要的意義。由于蝸殼壁面是離心風(fēng)機(jī)主要的氣動(dòng)噪聲源，蝸殼不消聲時(shí)，聲波在風(fēng)機(jī)蝸殼內(nèi)連續(xù)反射，形成一個(gè)混響聲場(chǎng)，聲壓級(jí)較高。這些空隙都將引起風(fēng)機(jī)的走漏丟失，走漏丟失一般包含外走漏與內(nèi)走漏兩種。采用消聲蝸殼后，被吸收的聲能多，被反射的聲能少，其聲場(chǎng)的聲壓級(jí)就會(huì)降低。

對(duì)于風(fēng)機(jī)消聲蝸殼降噪效果的研究，國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者都做了不少的研究工作。Bartenwerfer等將蝸板外側(cè)消聲部分的外殼做成方形，里面填充消聲材料對(duì)離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行降噪試驗(yàn)研究，使改進(jìn)后的風(fēng)機(jī)A聲級(jí)降低了9～12dB(A)。劉曉良等研究了消聲蝸殼消聲材料厚度、空腔厚度等對(duì)風(fēng)機(jī)降噪效果的影響，結(jié)果表明:適當(dāng)增加消聲材料厚度或空腔厚度可以提高消聲蝸殼的降噪效果。斜槽離心風(fēng)機(jī)偏離設(shè)計(jì)工況時(shí)，小流量工況下效率急劇下降，大流量工況下效率變化緩慢，但效率僅為47%。到目前為止，對(duì)消聲蝸殼的研究基本都集中在周向蝸板上加裝消聲材料，對(duì)風(fēng)機(jī)側(cè)板加消聲材料的消聲蝸殼降噪效果研究得還比較少。