不等距葉片離心風(fēng)機(jī)氣動噪聲的數(shù)值與實(shí)驗

對采用串列葉片的某前向離心風(fēng)機(jī)內(nèi)部三維非定常流動進(jìn)行了數(shù)值計算,重點(diǎn)研究了串列葉片不同葉片相對長度和不同葉片相對周向位置兩個參數(shù)對風(fēng)機(jī)氣動性能及氣動噪聲的影響。通過響應(yīng)面方法對數(shù)值結(jié)果進(jìn)行二次回歸擬合,得到兩個參數(shù)與風(fēng)機(jī)效率和a聲級間的函數(shù)關(guān)系,并進(jìn)行了優(yōu)化分析。數(shù)值結(jié)果表明:兩個參數(shù)對串列葉片式前向離心風(fēng)機(jī)效率和a聲級均有較大影響,合理的串列葉片設(shè)計能夠在保持氣動性能基本不變的情況下降低風(fēng)機(jī)的氣動噪聲。將可靠的cfd數(shù)值技術(shù)與響應(yīng)面方法結(jié)合起來用于指導(dǎo)離心風(fēng)機(jī)的改進(jìn)及試驗設(shè)計是可行的,本文的研究結(jié)果可為串列式離心風(fēng)機(jī)在節(jié)能與降噪的總體設(shè)計方面提供參考。

針對電廠風(fēng)機(jī)管道系統(tǒng)需要擴(kuò)容改造的工程實(shí)際需要,以g4-73№8d型風(fēng)機(jī)為研究對象,提出了葉輪內(nèi)加裝短葉片的優(yōu)化方案。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行了葉輪加裝短葉片前后的對比實(shí)驗。實(shí)驗研究結(jié)果表明:葉輪加裝短葉片后,其內(nèi)部流場趨于均勻、射流—尾流得到改善;風(fēng)機(jī)在48%負(fù)荷以上時,全壓平均提高約5.9%,而噪聲幾乎保持不變。

23 離心風(fēng)機(jī)葉片磨損解決方案 北京固本科技有限公司胡建平 離心風(fēng)機(jī)是磚瓦生產(chǎn)的重要輔助設(shè)備，磚瓦工業(yè)使用的風(fēng)機(jī)一般為氣固兩相 流風(fēng)機(jī)，即工作介質(zhì)中常含有一定量大小不等、形狀各異的固體顆粒，如除塵系 統(tǒng)的引風(fēng)機(jī)、氣力輸送的鼓風(fēng)機(jī)。由于這些離心風(fēng)機(jī)葉片是在含塵氣流中工作， 氣流中的粉塵顆粒既要對離心風(fēng)機(jī)葉片產(chǎn)生磨損，又要在風(fēng)機(jī)葉片上附著積灰， 且這種磨損和積灰是不均勻的，因而使風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子的平衡遭到破壞，引起風(fēng)機(jī)振動， 縮短風(fēng)機(jī)壽命，嚴(yán)重者可使風(fēng)機(jī)不能正常工作。尤其是離心風(fēng)機(jī)葉片的磨損最為 嚴(yán)重，它不僅破壞了風(fēng)機(jī)內(nèi)的流動特性，而且容易引發(fā)葉片斷裂及飛車等重大事 故。因此，研究風(fēng)機(jī)的磨損機(jī)理，采取相應(yīng)的防磨措施，對提高磚瓦企業(yè)設(shè)備壽 命，安全生產(chǎn)是十分必要的。 1離心風(fēng)機(jī)葉片的磨損機(jī)理 1.1離心風(fēng)機(jī)磨損的原因 離心風(fēng)機(jī)葉片磨損，實(shí)際上是一種噴砂型的固體粒子對靶材表面的

對離心式風(fēng)機(jī)的齒形葉片降噪機(jī)理進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:齒形葉片的降噪效果與葉道內(nèi)氣流的渦流狀態(tài)有關(guān),雷諾數(shù)re在4×105～6×105范圍內(nèi)的降噪效果較為明顯,降噪量達(dá)到4～5db,其他范圍降噪作用不明顯。齒節(jié)距t=b/5、齒高h(yuǎn)=b/10的降噪量為2.5db,下降2.3%左右,平均全壓基本不變,平均效率僅下降1.5%。

葉片加長是工程中提高風(fēng)機(jī)出力的常用方法之一。為研究風(fēng)機(jī)葉片加長后的內(nèi)流特征,以g4–73型離心風(fēng)機(jī)為研究對象,采用fluent軟件分別對葉片加長前、后的離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行三維定常數(shù)值模擬,分析流動變化對風(fēng)機(jī)性能參數(shù)的影響規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,對葉輪葉片加長前、后的g4–73№.8d離心通風(fēng)機(jī)進(jìn)行性能和噪聲實(shí)驗,得到實(shí)驗風(fēng)機(jī)在葉輪葉片加長后運(yùn)行工況點(diǎn)的變化規(guī)律及無因次性能曲線。性能實(shí)驗結(jié)果與切割定律計算結(jié)果的比較表明,當(dāng)風(fēng)機(jī)葉輪葉片加長后且葉輪出口寬度不變時,按拋物線形切割定律計算的結(jié)果在大流量區(qū)誤差較小。噪聲實(shí)驗結(jié)果表明,葉輪葉片加長后,葉輪與蝸舌間距離減少,導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)噪聲升高,同時蝸殼內(nèi)流動惡化,也使渦流噪聲加大。文中所得研究結(jié)果可為工程實(shí)際中風(fēng)機(jī)的葉片加長改造提供參考依據(jù)。

自離心機(jī)有史以來，工作人員就一直在針對其氣動噪聲進(jìn)行實(shí)驗研究，并且通過努力終于找到了降低噪聲的簡便方法，

運(yùn)用計算流體動力學(xué)技術(shù)及聲比擬理論研究了離心風(fēng)機(jī)3個不同流量下蝸殼及葉片表面偶極子聲源產(chǎn)生的基頻噪聲.風(fēng)機(jī)內(nèi)部三維瞬態(tài)流場由計算流體動力學(xué)模擬得到.根據(jù)氣動聲學(xué)的fw-h方程對蝸殼內(nèi)表面提取偶極子聲源,對于葉片噪聲利用lowson公式進(jìn)行建模.為了使計算模型更符合實(shí)際,建立了以蝸殼為界的內(nèi)外聲學(xué)直接邊界元模型,使用多區(qū)域聲學(xué)邊界元模型,考慮蝸殼對聲傳播的散射作用,內(nèi)部噪聲通過蝸殼的進(jìn)出口傳播到風(fēng)機(jī)外部.結(jié)果表明:在非定常流場中,蝸殼表面的壓力波動以基頻為主,而葉片上的壓力波動并沒有明顯的基頻分量;蝸舌是基頻噪聲的最主要聲源;隨著流量變大,蝸殼輻射的噪聲急劇增加;由葉片產(chǎn)生的偶極子基頻噪聲比蝸殼小,特別是在大流量工況下.

1離心風(fēng)機(jī)氣動噪聲的產(chǎn)生原因 離心風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的噪聲，主要包括空氣動力性噪聲和機(jī)械性噪聲兩部分，其中前者強(qiáng)度大，是離 心（離心泵）風(fēng)機(jī)的主要噪聲。 空氣動力性噪聲產(chǎn)生的原因主要以下幾方面： （1）風(fēng)機(jī)入口氣流的不穩(wěn)定流動與葉輪之間的相互作用； （2）流道內(nèi)氣流在葉片界面上分離產(chǎn)生渦流，渦流分離產(chǎn)生渦流脫落噪聲； （3）葉輪流道出口氣流突然擴(kuò)散引起氣體稀疏而產(chǎn)生噪聲； （4）高速氣流與蝸舌之間的相互作用。 2離心風(fēng)機(jī)設(shè)計與改造中的降噪方法 從離心風(fēng)機(jī)氣動噪聲產(chǎn)生原因可知，合理的氣動設(shè)計是獲得低氣動噪聲最根本的方法，通流部件結(jié)構(gòu) 參數(shù)的合理選擇和匹配不但可獲得高的效率，而且相應(yīng)的噪聲水平也低。具體地說，在離心風(fēng)機(jī)設(shè)計階段 和已定型的離心風(fēng)機(jī)改造中可從以下幾個方面來考慮降低噪聲。 211增加葉柵的氣動力載荷，降低圓周速度對離心風(fēng)機(jī)采用強(qiáng)前向葉片，且多葉片葉輪有利于增大葉 柵的氣動力載荷，

針對多翼離心風(fēng)機(jī)氣動噪聲的主要噪聲源提出降噪方案。首先,對于多翼離心風(fēng)機(jī)渦流噪聲的降噪,主要通過優(yōu)化葉輪、蝸殼的結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)和在葉輪出口加裝旋轉(zhuǎn)擴(kuò)壓器等方式進(jìn)行。其次,對于多翼離心風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)噪聲的降噪,主要通過改變蝸舌形式進(jìn)行。最后對優(yōu)化進(jìn)出口安裝角的葉輪和在葉輪出口加裝旋轉(zhuǎn)擴(kuò)壓器這兩種降噪措施進(jìn)行試驗驗證。結(jié)果表明,改進(jìn)后的風(fēng)機(jī)與原型相比達(dá)到顯著的降噪效果。

針對目前不同型號的多翼離心風(fēng)機(jī)采用降噪方法的不確定性,提出了一種基于非定常流場的多翼離心風(fēng)機(jī)氣動噪聲分析方法,不需要直接求解聲場卻能為多翼離心風(fēng)機(jī)降噪提供有用信息。對風(fēng)機(jī)內(nèi)部非定常流場進(jìn)行計算,結(jié)合時域和頻域方法對流場內(nèi)靜壓脈動的強(qiáng)度和頻率進(jìn)行分析,根據(jù)聲學(xué)基本理論,判定主要?dú)鈩釉肼曉吹奈恢眉霸肼曨愋?。用該方法對某多翼離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行計算,實(shí)驗與理論分析的結(jié)果吻合良好。

本文提出了離心風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口設(shè)計的優(yōu)化數(shù)值方法以確保葉輪進(jìn)口速度盡量均勻,以及進(jìn)風(fēng)口、葉輪和蝸殼統(tǒng)一優(yōu)化設(shè)計方法以減少葉輪、蝸殼中的分離流動。按此方法研制的6—41系列風(fēng)機(jī)的三個樣機(jī)比現(xiàn)有同類風(fēng)機(jī)噪聲下降3～7db,效率提高3～7%。

數(shù)值模擬了t9-19no.4a離心風(fēng)機(jī)蝸殼在非定常氣動力作用下的蝸殼響應(yīng)振動及其噪聲。首先給出該風(fēng)機(jī)運(yùn)行時振動及噪聲的測量結(jié)果,得出基頻噪聲是主要噪聲類型。然后使用cfd軟件ansyscfx對風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場做了整場瞬態(tài)數(shù)值模擬。流體壓力脈動作用于蝸殼產(chǎn)生一個隨時間變化的力,激勵其振動,實(shí)現(xiàn)流體到結(jié)構(gòu)的單向耦合。接著運(yùn)用ansysmultiphysics模塊對風(fēng)機(jī)蝸殼進(jìn)行了諧響應(yīng)分析,最后應(yīng)用lmssysnoise模擬了蝸殼振動向外輻射的噪聲。

微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)以其吸聲系數(shù)高,吸收頻帶寬,無需填充物等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于噪聲控制的各個領(lǐng)域。本文采用微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu),并應(yīng)用于南通風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)的9.26no6.3高壓離心風(fēng)機(jī),運(yùn)用優(yōu)化設(shè)計的方法設(shè)計了雙層微穿孔板蝸舌共振器,并用計算法與經(jīng)驗法相結(jié)合設(shè)計了風(fēng)機(jī)雙層微穿孔板進(jìn)出口消聲器。分別取得降噪3.5db(a)與17db(a)的效果

對目前離心風(fēng)機(jī)氣動噪聲的研究方法進(jìn)行了分析,總結(jié)出數(shù)值模擬及其計算方法還不完善。提出了離心風(fēng)機(jī)蝸殼簡化成一個具有硬邊界的理想殼體模型的思路來研究風(fēng)機(jī)氣動噪聲

對離心式風(fēng)機(jī)葉片形式變化進(jìn)行研究,系統(tǒng)分析了直葉片在實(shí)際應(yīng)用中的有關(guān)問題,結(jié)果表明直葉片形式是風(fēng)機(jī)發(fā)展的方向。

根據(jù)離心風(fēng)機(jī)氣動噪聲較高的特點(diǎn),總結(jié)了近十余年一些典型的控制氣動噪聲的方法,并按照聲源和傳遞路徑兩類降噪方法進(jìn)行分類,包括非常規(guī)蝸舌、改變?nèi)~輪形式、吸聲蝸殼以及進(jìn)出口加消聲器等幾種,最后根據(jù)其降噪效果進(jìn)行了分析,得出了一些對比結(jié)論。

本文分析了陶瓷工業(yè)常用離心風(fēng)機(jī)噪聲產(chǎn)生的原因及其危害性,詳細(xì)地論述了控制噪聲應(yīng)采取的措施。通過對離心風(fēng)機(jī)的噪聲進(jìn)行檢測、分析和研究,確定了其噪聲的主要來源及其傳播途徑,并采取有效的噪聲治理措施,達(dá)到減弱或切斷噪聲的傳播途徑或消除噪聲源的目的。

離心風(fēng)機(jī)的噪聲與控制

多翼離心風(fēng)機(jī)設(shè)計-多翼式離心風(fēng)機(jī)

在離心風(fēng)機(jī)氣動設(shè)計中,通常認(rèn)為設(shè)計流量對應(yīng)的工況是最佳工況。針對這種觀點(diǎn),對幾臺風(fēng)機(jī)進(jìn)行性能預(yù)估與實(shí)測對比數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)很多風(fēng)機(jī)最佳工況點(diǎn)偏離氣動設(shè)計的設(shè)計流量,其偏離方向和大小與比轉(zhuǎn)速有關(guān)。分析原因后提出,對于不同比轉(zhuǎn)速選擇不同于用戶提出的設(shè)計流量,利用預(yù)估并優(yōu)化變工況性能,就能保證用戶設(shè)計工況性能良好,又明顯改善變工況性能。

離心式風(fēng)機(jī)的原理與結(jié)構(gòu) 字體:小中大|打印發(fā)布:2008-08-2116:35作者:webmaster來源:本站原創(chuàng)查看: 10次 鍋爐通風(fēng)機(jī)按其作用原理分為離心式和軸流式兩大 類。離心式風(fēng)機(jī)因具有效率高、流量大、輸出流量均勻、 結(jié)構(gòu)簡單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，目前我國的工業(yè)鍋爐，一般 都采用離心式風(fēng)機(jī)。 1．工作原理離心式風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理與離心 式水泵相類似，葉輪和外殼是風(fēng)機(jī)的主要部件(圖5—21)。 風(fēng)機(jī)殼體的外形具有沿半徑方向由小漸大的蝸殼形特點(diǎn)， 使殼體內(nèi)的氣流通道也由小漸大，空氣的流速則由快變 慢，而壓力由低變高，致使風(fēng)機(jī)出口處的風(fēng)壓達(dá)到最高值。 當(dāng)電動機(jī)帶動風(fēng)機(jī)葉輪快速旋轉(zhuǎn)時，葉輪間的空氣隨 之旋轉(zhuǎn)流動，并且由于離心力的作用被徑向地甩向殼壁， 隨之在那里產(chǎn)生一定的壓力，并由蝸形外殼匯集后沿切向 排出。這時，葉輪的中部由于氣

本文初步探討了引風(fēng)機(jī)磨損機(jī)理，并通過比較幾種離心式引風(fēng)機(jī)機(jī)翼型葉片的防磨方法，得出“ｆ”型葉輪很有使用和推廣的價值。