消聲蝸殼對(duì)離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)性能的影響原風(fēng)機(jī)與不同消聲組合試驗(yàn)所得的氣動(dòng)性能對(duì)比如圖3 所示,。試驗(yàn)結(jié)果表明: 由于穿孔板相對(duì)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(jī)壓力和效率在整個(gè)測(cè)試工況范圍內(nèi)都有不同程度的降低,。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(jì)工況下,,a 組合改進(jìn)風(fēng)機(jī)全壓降低了約16.0 pa,,效率下降了約1.28%; b 組合改進(jìn)風(fēng)機(jī)全壓降低了約5.0 pa,離心風(fēng)機(jī)效率下降了約0.9%; c 組合改進(jìn)風(fēng)機(jī)全壓降低了約36.8 pa,,效率下降了約3.18%; d 組合改進(jìn)風(fēng)機(jī)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(jī)后蓋板上安裝穿孔板,風(fēng)機(jī)壓力損失小,。不同工況下,,風(fēng)機(jī)壓力和效率損失也不相同,在設(shè)計(jì)工況及偏大流量工況下,,離心風(fēng)機(jī)壓力和效率損失較大,,效率也同步降低。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(shí)與原風(fēng)機(jī)的出口a聲級(jí)隨流量變化的對(duì)比圖,�,?梢钥闯觯煌r下,,a 型消聲蝸殼的降噪效果不同,,離心風(fēng)機(jī)在額定工況點(diǎn)附近,,降噪效果好; 在大流量工況下,降噪效果變差,,這主要因?yàn)榇罅髁壳闆r下,,蝸殼內(nèi)氣體流速較大,而氣體流速對(duì)吸聲材料的吸聲效果影響很大; 在小流量工況下,,風(fēng)機(jī)流動(dòng)惡化,,風(fēng)機(jī)振動(dòng)較大,導(dǎo)致振動(dòng)噪聲很大以致降噪效果反而變差,。與原風(fēng)機(jī)相比,,在額定工況點(diǎn)a 聲級(jí)降低約4.5 db( a) ,在大流量工況下,,a 聲級(jí)降低約3.6 db( a) ,,在小流量工況下,a 聲級(jí)降低約1.9 db( a) ,。
離心風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的原因是此次打表所用的磁性表座固定百分表的方式剛性和-性欠佳,,當(dāng)聯(lián)軸器轉(zhuǎn)到下方時(shí),由于磁性表座,、連接桿,、緊固件和百分表的自重,造成百分表下墜,,探頭脫離測(cè)點(diǎn),,結(jié)果就是產(chǎn)生上文所述的異常讀數(shù)。當(dāng)檢修人員按作者建議制作的表架后,,在檢修過(guò)程中,,不再出現(xiàn)異常讀數(shù),檢修任務(wù)按時(shí)-完成,。離心風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡和檢查處理措施造成風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡的原因主要有:葉輪出現(xiàn)不均勻的磨損或腐蝕,;葉輪表面存在不均勻的積灰或附著物;葉片連接處存在裂紋或葉輪與輪轂,、輪轂與軸頸的連接配合松動(dòng)等,。用測(cè)振儀測(cè)得數(shù)據(jù),如果顯示振動(dòng)值徑向較大而軸向較小或者振動(dòng)值隨轉(zhuǎn)速上升而增大,,都是轉(zhuǎn)子不平衡引起振動(dòng)的特征,。
預(yù)防處理措施主要有:
一是,根據(jù)離心風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況,,在進(jìn)風(fēng)機(jī)前工序上采取除塵措施,,控制減少進(jìn)入風(fēng)機(jī)的粉塵等含量;
二是,定期清理風(fēng)機(jī)葉輪,,順便仔細(xì)檢查葉輪是否存在裂縫以及葉輪與主軸的配合情況,。一般來(lái)說(shuō),轉(zhuǎn)子不平衡引起的振動(dòng)都是葉輪表面存在不均勻的積灰或附著物產(chǎn)生的,。對(duì)于難于清洗的離心風(fēng)機(jī)葉輪轉(zhuǎn)子可采用化學(xué)法清洗,,如-生產(chǎn)中二-硫主風(fēng)機(jī)葉輪,可采用氫氧化鈣稀水,,再用高壓噴射機(jī)噴射清洗葉輪,,速度快效果佳。
離心風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)原理及其裝置為了驗(yàn)證修正后數(shù)值計(jì)算模型的準(zhǔn)確度,,對(duì)原風(fēng)機(jī)的不同工況氣動(dòng)性能試驗(yàn),。將修正前后數(shù)值計(jì)算模型預(yù)測(cè)原型機(jī)性能結(jié)果與試驗(yàn)值作對(duì)比分析,由數(shù)據(jù)可知,,采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε 模型預(yù)測(cè)的風(fēng)機(jī)性能曲線較試驗(yàn)值存在一定誤差,,其較大誤差值達(dá)9.5%,,修正的k-ε 模型,,各流量工況下離心風(fēng)機(jī)出口靜壓計(jì)算值與試驗(yàn)值吻合,其性能曲線趨于重合,,兩者誤差值明顯減小,,且較大誤差降低至3%,充分驗(yàn)證了所采用的數(shù)值計(jì)算模型修正方法的可行性,,同時(shí)為下文離心風(fēng)機(jī)性能的準(zhǔn)確度和-性預(yù)測(cè)提供支撐,。設(shè)計(jì)原理分析原風(fēng)機(jī)蝸殼內(nèi)壁型線采用的是傳統(tǒng)蝸殼型線設(shè)計(jì)方法,即不考慮壁面粘性摩擦的影響,,氣流動(dòng)量矩保持不變,,運(yùn)用不等邊基圓法繪制的近似阿基米德螺旋線。而實(shí)際流動(dòng)過(guò)程中,,氣體粘性作用常導(dǎo)致其速度在過(guò)流斷面上呈現(xiàn)的分布不均勻現(xiàn)象,。
對(duì)于低速小型多翼離心風(fēng)機(jī)而言,5-48離心風(fēng)機(jī),,由于氣體流道狹窄,,受粘性作用的影響,風(fēng)機(jī)內(nèi)壁面邊界層分離加劇,,供應(yīng)離心風(fēng)機(jī),,經(jīng)過(guò)葉輪加速的氣體流速沿蝸殼徑向方向逐漸減小,而在離心風(fēng)機(jī)蝸殼出口處,,由于同時(shí)受到蝸舌結(jié)構(gòu)和蝸殼壁面的影響,,其流速為管道流速度分布,受粘性作用的影響,蝸殼內(nèi)流體于整個(gè)流道空間內(nèi)呈現(xiàn)速度分布不均勻的現(xiàn)象,,因此在實(shí)際流動(dòng)過(guò)程中,,流體動(dòng)量矩并不是不變的,而是隨流動(dòng)的進(jìn)行不斷減小,,故基于動(dòng)量矩守恒定律設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)蝸殼型線存在動(dòng)量修正的-,。改型設(shè)計(jì)方法由于氣體粘性力無(wú)法通過(guò)簡(jiǎn)單的公式運(yùn)算獲得,且其大小受氣體速度的影響,,因此本文采用一種簡(jiǎn)單化的求解方法,,即基于傳統(tǒng)不等邊基圓法,離心風(fēng)機(jī)運(yùn)用改進(jìn)后的k-ε 模型對(duì)原風(fēng)機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬,,9-12離心風(fēng)機(jī),,設(shè)置如圖8 所示的4 個(gè)監(jiān)測(cè)截面,菏澤離心風(fēng)機(jī),,其方位角φ 分別為90°,、180°、270°,、360°,。通過(guò)fluent 后處理計(jì)算得出蝸殼壁面區(qū)域于以上4 個(gè)截面處所受粘性力大小fν ,測(cè)量力矩中心至力-距離r,,由額定工況下風(fēng)機(jī)總流量q 計(jì)算得單位流體所受黏性力矩平均值m fr / q,。
|