山東冠熙環(huán)保設(shè)備有限公司主營：軸流風(fēng)機,耐高溫高濕風(fēng)機,烘干設(shè)備用風(fēng)機,離心風(fēng)機,除塵風(fēng)機

離心風(fēng)機的瞬態(tài)計算方法采用第二章所述的穩(wěn)態(tài)計算方法。計算結(jié)果收斂后，將收斂結(jié)果作為瞬態(tài)計算的初始值。湍流模型仍然是sstk_uuu。采用隱式分離法求解離散方程。考慮到計算的準(zhǔn)確性和機器時間的消耗，后一個網(wǎng)格的數(shù)量是根據(jù)案例2的數(shù)量計算的。鼓風(fēng)機的壓力修正采用簡單算法進行。對流項采用二階迎風(fēng)格式離散，擴散項采用二階中心格式離散，時間項采用二階隱式格式離散。時間步長由公式確定。離心風(fēng)機空氣動力噪聲的計算離心風(fēng)機運行時產(chǎn)生的噪聲主要包括機械噪聲、電磁噪聲和空氣動力噪聲。離心風(fēng)機的內(nèi)部是復(fù)雜的三維非定常渦噪聲。復(fù)雜流場結(jié)構(gòu)與氣動噪聲的相關(guān)性是氣動噪聲研究中的一個難題。

為了了解三維流場結(jié)構(gòu)對氣動噪聲的影響，在氣動噪聲預(yù)測中，采用條帶理論方法確定葉片表面的氣動參數(shù)。近年來，風(fēng)機流場結(jié)構(gòu)的研究取得了很大進展。在風(fēng)機氣動噪聲預(yù)測中，建立了相應(yīng)的物理模型和數(shù)學(xué)模型，介紹了復(fù)雜流場的數(shù)值模擬技術(shù)，進行了考慮三維流場的氣動噪聲預(yù)測計算，研究了流場結(jié)構(gòu)對鼓風(fēng)機氣動噪聲的影響。討論了如何有效地控制風(fēng)機內(nèi)部流量，降低風(fēng)機噪聲。本文采用N-S方程和SSTK-U湍流模型計算了鼓風(fēng)機在不同工況下的穩(wěn)態(tài)，并根據(jù)公式計算了設(shè)計工況下離心風(fēng)機的壓力、軸功率和效率。鼓風(fēng)機采用多耦合仿生設(shè)計和數(shù)值計算方法，研究了仿生葉片的降噪機理。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和氣流對葉片前緣的影響，使A計權(quán)聲壓級提高。風(fēng)機的EL可降低2.1db。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)機的噪聲，使鼓風(fēng)機噪聲降低到2.2dB左右。當(dāng)S型后緣角為5度，葉片傾角適當(dāng)增大時，可有效降低空調(diào)風(fēng)機噪聲。

鼓風(fēng)機在大流量區(qū)計算值比實測值偏高，小流量區(qū)計算值比實測值偏低，但是整體上計算結(jié)果與實測結(jié)果基本吻合。由效率曲線圖可知，大流量區(qū)計算結(jié)果比實測結(jié)果偏高，小流量區(qū)計算結(jié)果比實測結(jié)果偏低，說明計算結(jié)果與實測結(jié)果吻合。能夠看出在延伸短葉片后，改善計劃一的風(fēng)機短葉片吸力面的兩個旋渦消失，葉片鄰近的別離區(qū)顯著的減小，但改善計劃一的長葉片吸力面依然存在較大的別離區(qū)，因此風(fēng)機的全體功率進步并不太顯著。通過實驗值與計算值的對比，CFX 軟件的數(shù)值模擬結(jié)果與實測結(jié)果一致，由此驗證了采用CFX 軟件對帶進氣箱的離心風(fēng)機的數(shù)值模擬是可靠的。

試驗噪聲分析

離心風(fēng)機的噪聲按照流體動力聲源的發(fā)聲機制，分為三類：1）單極子，2）偶極子，3)四極子，風(fēng)機正常工作狀態(tài)下產(chǎn)生的噪聲主要來源于偶極子源。根據(jù)GB/T2888-2008《風(fēng)機和羅茨鼓風(fēng)機噪聲測量方法標(biāo)準(zhǔn)》對有無進氣箱離心風(fēng)機的噪聲進行測試。邊界及初始條件1）集熱器入口設(shè)為入口邊界，葉輪出口設(shè)為出口邊界，葉輪前盤、后盤和葉片的實體壁設(shè)為實體壁，轉(zhuǎn)輪邊界面與下一周期轉(zhuǎn)輪邊界面之間的連接設(shè)為PE。試驗地點：浙江上風(fēng)高科專風(fēng)實業(yè)有限公司CNAS 檢測中心；采用聲級計對風(fēng)機出口處的噪聲進行測試，測試方式及儀器。測量時，除地面外無其他的反射條件，測點位置D 距地面的高度與風(fēng)機出口中心持平，水平方向上與出氣口軸線成45° ，距離出氣口中心L=1m。

鼓風(fēng)機的噪聲在小流量區(qū)，帶進氣箱的離心風(fēng)機噪聲低于不帶進氣箱，隨著流量的增加，帶進氣箱的風(fēng)機噪聲顯著提高，在大流量區(qū)，明顯的高于不帶進氣箱的噪聲。

消聲蝸殼對鼓風(fēng)機氣動性能的影響原風(fēng)機與不同消聲組合試驗所得的氣動性能對比如圖3 所示。試驗結(jié)果表明: 由于穿孔板相對于光滑的鋁板有著較高的壁面摩擦阻力，導(dǎo)致加裝穿孔板后的風(fēng)機壓力和效率在整個測試工況范圍內(nèi)都有不同程度的降低。改造后，對兩臺鼓風(fēng)機進行性能評價試驗，包括全負荷風(fēng)機數(shù)據(jù)試驗、改造前后數(shù)據(jù)試驗和風(fēng)機較大出力試驗數(shù)據(jù)，如下所示。4種消聲組合方式的壓力損失并不相同，當(dāng)額定轉(zhuǎn)速為3 800 r /min，在設(shè)計工況下，A 組合改進風(fēng)機全壓降低了約16．0 Pa，效率下降了約1．28%; B 組合改進風(fēng)機全壓降低了約5．0 Pa，鼓風(fēng)機效率下降了約0．9%; C 組合改進風(fēng)機全壓降低了約36．8 Pa，效率下降了約3．18%; D 組合改進風(fēng)機全壓降低了約45．8 Pa，效率下降了約3．28%。

主要由于安裝穿孔板的面積不同，導(dǎo)致不同消聲組合方式的摩擦損失不同。B 組合即只在風(fēng)機后蓋板上安裝穿孔板，風(fēng)機壓力損失小。不同工況下，風(fēng)機壓力和效率損失也不相同，在設(shè)計工況及偏大流量工況下，鼓風(fēng)機壓力和效率損失較大，效率也同步降低。當(dāng)離心風(fēng)機葉輪的轉(zhuǎn)速與電機相同時，大型風(fēng)機可以通過聯(lián)軸器將風(fēng)機葉輪與電機直接聯(lián)接，稱為D傳動。主要原因是大流量工況下，蝸殼內(nèi)部氣流速度較高，氣流與穿孔板之間的摩擦損失增加。消聲蝸殼為A 組合形式時與原風(fēng)機的出口A聲級隨流量變化的對比圖?？梢钥闯?，不同工況下，A 型消聲蝸殼的降噪效果不同，鼓風(fēng)機在額定工況點附近，降噪效果好; 在大流量工況下，降噪效果變差，這主要因為大流量情況下，蝸殼內(nèi)氣體流速較大，而氣體流速對吸聲材料的吸聲效果影響很大; 在小流量工況下，風(fēng)機流動惡化，風(fēng)機振動較大，導(dǎo)致振動噪聲很大以致降噪效果反而變差。與原風(fēng)機相比，在額定工況點A 聲級降低約4．5 dB( A) ，在大流量工況下，A 聲級降低約3．6 dB( A) ，在小流量工況下，A 聲級降低約1．9 dB( A) 。