離心風(fēng)機(jī)蝸殼減振降噪的數(shù)值方法

采用數(shù)值方法分析了蝸殼壁厚對(duì)離心風(fēng)機(jī)在氣動(dòng)力激勵(lì)下蝸殼受迫振動(dòng)輻射噪聲的影響。首先采用cfd方法模擬了風(fēng)機(jī)內(nèi)部的非定常流動(dòng),得到蝸殼壁面的非定常氣動(dòng)載荷分布;然后采用有限元方法計(jì)算蝸殼在非定常載荷作用下的受迫振動(dòng)特性;最后采用邊界元方法預(yù)測(cè)了蝸殼受迫振動(dòng)激發(fā)的噪聲聲場(chǎng)及聲功率?；谏鲜龇椒?比較分析了蝸殼壁厚對(duì)振動(dòng)噪聲輻射功率的影響。結(jié)果表明,并不是蝸殼的壁厚越大,其振動(dòng)噪聲越低,而是對(duì)應(yīng)確定的激勵(lì)頻率,存在最佳的壁厚尺寸或各部分不同壁厚的尺寸組合。

利用流體力學(xué)專業(yè)計(jì)算軟件numeca,繪制離心風(fēng)機(jī)幾何圖形,并對(duì)離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬。以蝸殼外周形線的一維設(shè)計(jì)方法(等環(huán)量法)為基礎(chǔ),考慮氣體黏性因素的影響,對(duì)原蝸殼的外形線設(shè)計(jì)進(jìn)行修正。把得到的新蝸殼形線用在原風(fēng)機(jī)上后,重新進(jìn)行數(shù)值模擬,結(jié)果表明其性能有所提高。對(duì)比改進(jìn)前后蝸殼內(nèi)的氣流流動(dòng)情況,分析影響離心風(fēng)機(jī)性能的內(nèi)在因素。

介紹一種采用改進(jìn)后的等邊基方法繪制離心風(fēng)機(jī)蝸殼型線的方法。經(jīng)模擬分析和試驗(yàn)驗(yàn)證,認(rèn)為其具有簡(jiǎn)單、實(shí)用的特點(diǎn),適合廣大空調(diào)工程技術(shù)人員使用。

由于近年來(lái)離心風(fēng)機(jī)的廣泛應(yīng)用,人們?cè)絹?lái)越重視其使用效果。蝸殼是離心風(fēng)機(jī)的重要組成部分,對(duì)離心風(fēng)機(jī)的性能起著重要作用。然而由于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的局限性,導(dǎo)致蝸殼的生產(chǎn)與實(shí)際脫軌。為了塑造高性能的離心風(fēng)機(jī),蝸殼的設(shè)計(jì)優(yōu)化很有必要。本文從離心風(fēng)機(jī)的簡(jiǎn)析、概述蝸殼、分析蝸殼傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案以及產(chǎn)生的弊端、蝸殼設(shè)計(jì)的優(yōu)化和發(fā)展趨勢(shì)猜想幾個(gè)方面進(jìn)行論述,以期蝸殼的可用性加強(qiáng),從而優(yōu)化離心風(fēng)機(jī)的使用效果。

理論分析了聲波在空氣-鋼板界面上的傳播過(guò)程.結(jié)果表明:聲波在蝸殼壁面上的入射角不小于3.23°時(shí)發(fā)生全反射;在入射角小于3.23°時(shí)雖然存在聲波的透射,但當(dāng)蝸殼厚度不小于3mm時(shí),聲波經(jīng)a聲級(jí)計(jì)權(quán)后的隔聲量大于40db,證明了將蝸殼作為聲學(xué)硬邊界條件處理的合理性.采用薄殼體邊界元方法計(jì)算分析了將蝸殼作為聲學(xué)硬邊界對(duì)聲波傳播的影響,結(jié)果表明:蝸殼對(duì)低頻聲波傳播的影響不明顯,風(fēng)機(jī)低頻聲源可以近似為緊湊聲源,但隨著頻率的增大,聲波受到蝸殼散射的影響逐步明顯,蝸殼曲面上的漫反射使得風(fēng)機(jī)內(nèi)部分布聲源激發(fā)的聲場(chǎng)趨近均勻化.

對(duì)傳統(tǒng)和新理論蝸殼型線設(shè)計(jì)方法進(jìn)行分析,總結(jié)出各設(shè)計(jì)方法的優(yōu)缺點(diǎn)。提出考慮曲率對(duì)湍流結(jié)構(gòu)的影響,引入流量修正系數(shù)為主線設(shè)計(jì)蝸殼型線,以提高風(fēng)機(jī)性能。

根據(jù)離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)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(dòng)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(duì)比結(jié)論。

本文初步建立了一個(gè)用于預(yù)測(cè)離心風(fēng)機(jī)內(nèi)部氣動(dòng)聲場(chǎng)的理論模型,該模型將蝸殼簡(jiǎn)化為一個(gè)封閉的圓柱腔體,并推導(dǎo)了腔體內(nèi)部聲場(chǎng)的表達(dá)式。數(shù)值分析結(jié)果表明,該模型可以反映蝸殼對(duì)風(fēng)機(jī)內(nèi)部聲場(chǎng)的影響,為進(jìn)一步研究蝸殼對(duì)離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲由內(nèi)向外傳播的影響提供了基礎(chǔ)。

離心風(fēng)機(jī)的振動(dòng)過(guò)大不僅影響自身的設(shè)備安全,也影響到電廠的安全運(yùn)行。風(fēng)機(jī)的制造質(zhì)量,安裝質(zhì)量和運(yùn)行維護(hù)是影響離心風(fēng)機(jī)振動(dòng)過(guò)大的三大因素,特別是安裝的質(zhì)量的高低直接影響到風(fēng)機(jī)的振動(dòng)大小。要減小離心風(fēng)機(jī)的振動(dòng),必須在安裝的各個(gè)程序影響離心風(fēng)機(jī):風(fēng)機(jī)和電機(jī)軸不同心;風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡;葉輪軸向晃動(dòng)大;軸彎曲;軸承彈子油隙過(guò)大;軸承座地腳螺栓松動(dòng);電機(jī)地腳螺栓或臺(tái)板連接螺栓松動(dòng);軸承座與其墊鐵或墊鐵與墊鐵之間的間隙過(guò)大;電機(jī)臺(tái)板與其墊鐵或墊鐵與墊鐵之間的間隙過(guò)大以及電機(jī)四腳與臺(tái)板之間有不接觸者;轉(zhuǎn)子與機(jī)殼摩擦;葉輪裝反;葉輪與軸連接處松動(dòng);調(diào)節(jié)門開度方向不對(duì);機(jī)殼因剛度不夠造成機(jī)殼振動(dòng)引起轉(zhuǎn)子共振;基礎(chǔ)剛度不夠;地腳螺栓孔灌漿不密實(shí)使得地腳螺栓松動(dòng)。

離心風(fēng)機(jī)是生產(chǎn)企業(yè)常用的輔助設(shè)備，主要用于通風(fēng)與除塵裝置 中，確保生產(chǎn)環(huán)境潔凈，保護(hù)生產(chǎn)者身心健康，但同時(shí)其噪聲問(wèn)題也 很嚴(yán)重，離心風(fēng)機(jī)噪聲處理問(wèn)題一直都是工廠企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。 一、離心風(fēng)機(jī)噪聲有何危害？ 離心風(fēng)機(jī)運(yùn)行中產(chǎn)生的噪聲較為復(fù)雜，它是由多種不同頻率聲音 的無(wú)規(guī)律的雜亂組合而成，不僅影響生產(chǎn)的組織與管理，而且還嚴(yán)重 損害員工的身心健康使工作效率低下。 二、離心風(fēng)機(jī)噪聲處理該如何進(jìn)行？ 1、安裝消聲裝置 風(fēng)機(jī)在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的空氣動(dòng)力性噪聲，為阻止聲音向 外傳播同時(shí)不阻礙氣流通過(guò)，在風(fēng)機(jī)氣流通道上安裝消聲裝置，使風(fēng) 機(jī)的空氣動(dòng)力性噪聲得到控制。 2、安裝隔聲裝置 隔聲是噪聲控制工程中常用的技術(shù)措施，利用墻體各種板材及構(gòu) 件作為屏蔽物或利用維護(hù)結(jié)構(gòu)，把噪聲控制在一定范圍之內(nèi)，使噪聲 在傳播中受阻而不能順利通過(guò)，從而達(dá)到降低噪聲的目的。 3、利用吸聲材料 在墻面或頂棚上

針對(duì)多翼離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲的主要噪聲源提出降噪方案。首先,對(duì)于多翼離心風(fēng)機(jī)渦流噪聲的降噪,主要通過(guò)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(duì)于多翼離心風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)噪聲的降噪,主要通過(guò)改變蝸舌形式進(jìn)行。最后對(duì)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(yàn)驗(yàn)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。

選型離心風(fēng)機(jī)是風(fēng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)中的一項(xiàng)非常重要工作，采用相似計(jì)算選型的方法可以獲得最優(yōu)化的結(jié)果。

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

化工原理課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目：離心式風(fēng)機(jī)與管道輸送廢氣系統(tǒng)的初步 設(shè)計(jì) 學(xué)院名稱：化學(xué)工程學(xué)院 專業(yè)：化學(xué)工程與工藝 班級(jí)：11-4 姓名：學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師： 日期：2014年1月10日 2/12 目錄 設(shè)計(jì)說(shuō)明書..............................................................................................................................................3 1本設(shè)計(jì)的意義....................................................................................................................

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(lái)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(jiǎn)單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，目前我國(guó)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(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)機(jī)葉輪快速旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉輪間的空氣隨 之旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，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(shí)，葉輪的中部由于氣

以風(fēng)機(jī)蝸殼聲輻射為研究對(duì)象,首先利用pro/e建立風(fēng)機(jī)蝸殼三維模型,通過(guò)對(duì)蝸殼施加載荷,并進(jìn)行諧響應(yīng)分析,以獲得風(fēng)機(jī)蝸殼表面的位移,然后在不考慮流場(chǎng)對(duì)蝸殼影響的情況下,利用風(fēng)機(jī)蝸殼表面的位移為邊界條件,對(duì)蝸殼的聲輻射進(jìn)行分析研究。最后通過(guò)邊界元方法計(jì)算和sysnoise分析得到蝸殼的聲輻射,蝸殼外場(chǎng)點(diǎn)的聲壓強(qiáng)度,為風(fēng)機(jī)蝸殼優(yōu)化提供了理論依據(jù),并通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)數(shù)值仿真結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。分析計(jì)算結(jié)果表明,該分析方法有效。

離心風(fēng)機(jī)是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和生活中的一種重要設(shè)備，它的工作原理主要是通過(guò)葉輪的旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離心力，從而達(dá)到氣體輸送和增壓的目的。離心風(fēng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各種需要?dú)怏w輸送和通風(fēng)換氣的場(chǎng)合，如工廠、礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的通風(fēng)、排塵和冷卻等。

介紹了一種開口薄殼體邊界元方法,該方法的系數(shù)矩陣小于以前的方法,能夠降低計(jì)算成本.將該方法應(yīng)用在離心風(fēng)機(jī)的噪聲預(yù)測(cè)中并考慮了蝸殼對(duì)聲波反射和散射的影響.首先利用rans方程和標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型求解離心風(fēng)機(jī)內(nèi)部的非定常流動(dòng),獲得聲源項(xiàng)信息,然后采用快速傅里葉變換將源項(xiàng)的時(shí)域信息轉(zhuǎn)換為頻域信息,最后采用開口薄殼體邊界元方法預(yù)測(cè)風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)噪聲.數(shù)值計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果表明,由于該方法考慮了蝸殼反射和散射的影響,對(duì)風(fēng)機(jī)基頻及其2次諧波的聲壓級(jí)具有較好的預(yù)測(cè)精度,但對(duì)高頻聲的預(yù)測(cè)結(jié)果仍不是很滿意.

將前向離心風(fēng)機(jī)原有的直蝸舌結(jié)構(gòu)改進(jìn)為傾斜蝸舌結(jié)構(gòu)之后,風(fēng)機(jī)噪聲已有比較明顯的下降。在此基礎(chǔ)上,本文在傾斜蝸舌前向離心風(fēng)機(jī)出口分別配置簡(jiǎn)易共振消聲器和簡(jiǎn)易阻性消聲器,并進(jìn)行了氣動(dòng)性能和噪聲特性的實(shí)驗(yàn)測(cè)量。結(jié)果表明:對(duì)于具有傾斜蝸舌結(jié)構(gòu)的前向離心風(fēng)機(jī),在出口配置阻性消聲器可以繼續(xù)取得良好的降噪效果,但是配置共振消聲器降噪效果卻不理想。對(duì)于同一風(fēng)機(jī),兩種降噪措施單獨(dú)使用時(shí)均可取得良好的降噪效果,但同時(shí)使用時(shí),各自的降噪效果卻不一定具有預(yù)期的迭加性,文中對(duì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因做了初步分析。

噪聲與振動(dòng)控制第33卷第3期 文章編號(hào)：1006-1355(2013)03-0087-03 傾斜蝸舌對(duì)多翼離心風(fēng)機(jī)流場(chǎng)及噪聲的影響 付雙成,劉雪東,鄒鑫,劉文明 （常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，江蘇常州213016） 摘要：利用fluent軟件對(duì)常規(guī)直蝸舌多翼離心風(fēng)機(jī)與傾斜蝸舌多翼離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行流場(chǎng)和噪聲的數(shù)值模擬研究。 研究結(jié)果表明：傾斜蝸舌對(duì)多翼離心風(fēng)機(jī)速度場(chǎng)的影響主要集中在蝸舌區(qū)域，對(duì)其它區(qū)域影響較小。傾斜蝸舌減小蝸 舌區(qū)域的速度，同時(shí)改變蝸舌表面的流體速度矢量，減小蝸舌區(qū)域的局部旋流。在相同轉(zhuǎn)速下，多翼離心式風(fēng)機(jī)采用 傾斜蝸舌結(jié)構(gòu)雖然流量降低5.67%，但是葉輪的功率降低9.13%，噪聲也降低12.2db，降低能耗和噪聲效果都比較顯 著。 關(guān)鍵詞：聲學(xué)；多翼離心風(fēng)機(jī)；蝸舌；傾斜蝸舌；數(shù)值模擬 中圖分類號(hào)：th442文獻(xiàn)標(biāo)

利用fluent軟件對(duì)常規(guī)直蝸舌多翼離心風(fēng)機(jī)與傾斜蝸舌多翼離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行流場(chǎng)和噪聲的數(shù)值模擬研究。研究結(jié)果表明:傾斜蝸舌對(duì)多翼離心風(fēng)機(jī)速度場(chǎng)的影響主要集中在蝸舌區(qū)域,對(duì)其它區(qū)域影響較小。傾斜蝸舌減小蝸舌區(qū)域的速度,同時(shí)改變蝸舌表面的流體速度矢量,減小蝸舌區(qū)域的局部旋流。在相同轉(zhuǎn)速下,多翼離心式風(fēng)機(jī)采用傾斜蝸舌結(jié)構(gòu)雖然流量降低5.67%,但是葉輪的功率降低9.13%,噪聲也降低12.2db,降低能耗和噪聲效果都比較顯著。