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

本文主要完成設(shè)計(jì)離心風(fēng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)數(shù)值計(jì)算，在瞬態(tài)數(shù)值計(jì)算結(jié)果穩(wěn)定后，采用FW-H模型計(jì)算設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)噪聲值。根據(jù)數(shù)值計(jì)算結(jié)果，得出以下結(jié)論：

（1）通過(guò)比較設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)樣機(jī)和斜槽離心風(fēng)機(jī)樣機(jī)的數(shù)值計(jì)算結(jié)果，可以看出在設(shè)計(jì)流量條件下重新設(shè)計(jì)的離心機(jī)，風(fēng)機(jī)的總壓值高于E設(shè)計(jì)目標(biāo)，效率68%，效率比樣機(jī)高19.9%，總壓值由4626pa提高到5257pa，均滿足合作單位的性能要求。

（2）通過(guò)觀察原型風(fēng)機(jī)和斜槽風(fēng)機(jī)葉片通道的流線圖，可以看出設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的長(zhǎng)、短葉片吸力面分離較弱，但沒(méi)有強(qiáng)渦流區(qū)。與樣機(jī)的內(nèi)部流程相比，該流程有了很大的改進(jìn)，效率也有了很大的提高。

（3）根據(jù)計(jì)算出離心風(fēng)機(jī)的噪聲頻譜，可以看出設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的聲壓在1100Hz時(shí)有一個(gè)峰值，聲壓值為58dB。在遠(yuǎn)場(chǎng)噪聲計(jì)算中，隨著受流點(diǎn)到葉輪中心距離的增加，風(fēng)機(jī)噪聲值呈下降趨勢(shì)。

離心風(fēng)機(jī)進(jìn)氣箱出口處（葉輪進(jìn)口處）水平橫向截面速度的矢量圖及云圖，從圖中可以看出，雖然其出口幾何結(jié)構(gòu)是對(duì)稱的，然而在出口處其流速為不均勻分布，靠進(jìn)氣方向處流速較高，被進(jìn)氣方向速度較低，氣流經(jīng)彎頭轉(zhuǎn)彎后，流速分布比較紊亂，從而使得進(jìn)入風(fēng)機(jī)葉輪的流速不均勻，與文獻(xiàn)的研究結(jié)果一致，這是導(dǎo)致離心風(fēng)機(jī)效率低的原因之一。例如當(dāng)通風(fēng)機(jī)的功率特性曲線較平整時(shí)，此刻風(fēng)機(jī)的搞效區(qū)較大，在變工況時(shí)通風(fēng)機(jī)仍能夠在搞效的工況點(diǎn)小作業(yè)，此刻能夠認(rèn)為該風(fēng)機(jī)的適應(yīng)性較好。

進(jìn)氣箱內(nèi)的流動(dòng)損失

進(jìn)氣箱的流動(dòng)損失可以通過(guò)數(shù)值模擬計(jì)算分析，為理論研究提供參考，其大小為進(jìn)氣箱出口截面的動(dòng)壓乘以損失系數(shù)。由于進(jìn)氣箱出口速度大致與葉輪的進(jìn)口速度一樣。

進(jìn)氣箱對(duì)離心風(fēng)機(jī)性能的影響可知在進(jìn)氣箱出口與離心風(fēng)機(jī)葉輪進(jìn)口處存在渦旋現(xiàn)象，研究中發(fā)現(xiàn)該渦旋與流量大小有關(guān)，在大流量區(qū)渦旋不明顯，且位于進(jìn)氣箱側(cè)的葉輪葉套的進(jìn)口處，隨著流量的減小，渦旋形狀更加的明顯，并向進(jìn)氣箱出口方向B側(cè)偏移?？梢钥闯?，原始風(fēng)機(jī)葉輪流道內(nèi)靠近出口處形成渦旋，主要原因是葉片出口附近存在較為嚴(yán)重的邊界層分離現(xiàn)象。改造后，對(duì)兩臺(tái)離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行性能評(píng)價(jià)試驗(yàn)，包括全負(fù)荷風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)試驗(yàn)、改造前后數(shù)據(jù)試驗(yàn)和風(fēng)機(jī)較大出力試驗(yàn)數(shù)據(jù)，如下所示。離心風(fēng)機(jī)葉片表面存在附面層，隨著葉輪旋轉(zhuǎn)，吸力面和壓力面附面層的結(jié)構(gòu)和形態(tài)是不同的。

原離心風(fēng)機(jī)和A 型改進(jìn)風(fēng)機(jī)在高效點(diǎn)的噪聲頻譜圖。根據(jù)風(fēng)機(jī)參數(shù)，風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)噪聲基頻為760 Hz，由頻譜圖可看出在500 ～ 800

Hz 之間的低頻噪聲并沒(méi)有降低，而1 250－2 000 Hz 之間吸聲材料的降噪效果非常好，噪聲下降明顯。主要原因就是選用的吸聲材料超細(xì)玻璃棉在高頻率下，吸聲系數(shù)較大，因此多孔吸聲材料其吸聲效果是高頻優(yōu)于低頻的。消聲蝸殼為B 組合形式時(shí)與原風(fēng)機(jī)的出口A聲級(jí)隨流量變化的對(duì)比圖。在沒(méi)有合適、高效的風(fēng)機(jī)或模型的情況下，可以根據(jù)離心風(fēng)機(jī)相似原理制作模型，然后將模型試驗(yàn)的結(jié)果轉(zhuǎn)換為機(jī)器的實(shí)際結(jié)果，完成風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)。與原風(fēng)機(jī)相比，在額定工況點(diǎn)A 聲級(jí)降低約7 dB( A) ，在大流量工況，A 聲級(jí)降低約5．0dB( A) ，在小流量工況下，A 聲級(jí)降低約2．4 dB( A) 。

在125～ 500Hz 頻段之間，風(fēng)機(jī)A 聲級(jí)有所增大，原因是后蓋板加上消聲材料后，葉輪軸向安裝長(zhǎng)度加長(zhǎng)引起低頻電機(jī)振動(dòng)，噪聲增加。在中高頻段后蓋板加消聲材料的降噪效果很好，這種方式對(duì)于氣動(dòng)噪聲及高頻振動(dòng)等起到很好的吸收作用，尤其是離心風(fēng)機(jī)包括電機(jī)的高頻振動(dòng)噪聲過(guò)濾程度明顯。消聲蝸殼為C 組合形式時(shí)與原風(fēng)機(jī)的出口A聲級(jí)隨流量變化的對(duì)比圖。與原風(fēng)機(jī)相比，在額定工況點(diǎn)總A 聲級(jí)降低約7．2 dB( A) ，在大流量工況，A 聲級(jí)降低約5．5 dB( A) ，在小流量工況，A 聲級(jí)降低約3．5 dB( A) 。是消聲蝸殼為D 組合形式時(shí)與原風(fēng)機(jī)的出口A聲級(jí)隨流量變化的對(duì)比圖。但是，由case1和case2和case3計(jì)算的值之間存在一些差異。與原風(fēng)機(jī)相比，在額定工況點(diǎn)，A 聲級(jí)降低約5．14 dB( A) ，離心風(fēng)機(jī)在大流量工況，總A 聲級(jí)降低約5．0 dB( A) ，在小流量工況，A 聲級(jí)降低約2．0 dB( A) 。降噪效果稍微好于A 型改進(jìn)風(fēng)機(jī)，但不明顯?？梢?jiàn)前蓋板加裝消聲材料降噪效果并不好，主要原因由于進(jìn)口處有集流器，導(dǎo)致安裝消聲材料的面積相對(duì)于后蓋板小很多，吸聲效果不明顯。