在標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)氣風(fēng)管測(cè)試裝置上,,對(duì)風(fēng)機(jī)及在風(fēng)機(jī)蝸殼周向板,、前蓋板、后蓋板等部位分別加裝吸聲材料后,,測(cè)試了不同結(jié)構(gòu)形式下風(fēng)機(jī)性能和噪聲特性,。試驗(yàn)結(jié)果表明:相比原風(fēng)機(jī),蝸殼周向板與后蓋板同時(shí)加裝吸聲材料效果較好,,設(shè)計(jì)工況下a聲級(jí)能夠降低7.2db(a),,在小流量工況下,吸聲蝸殼的降噪效果變差;根據(jù)風(fēng)機(jī)噪聲頻譜,,穿孔板加玻璃棉吸聲蝸殼的吸聲性能中高頻好于低頻,,風(fēng)機(jī)基頻噪聲在設(shè)計(jì)點(diǎn)能夠降低12.5db(a);風(fēng)機(jī)加裝吸聲材料后風(fēng)機(jī)氣動(dòng)性能會(huì)略有下滑,壓力和效率都有不同程度的降低,。離心式風(fēng)機(jī)是工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的通用輔助設(shè)備,,而風(fēng)機(jī)噪聲尤其大型風(fēng)機(jī)噪聲很大,-影響人的-,,所以降低風(fēng)機(jī)噪聲有著重要的意義,。由于蝸殼壁面是離心風(fēng)機(jī)主要的氣動(dòng)噪聲源,蝸殼不消聲時(shí),,聲波在風(fēng)機(jī)蝸殼內(nèi)連續(xù)反射,,形成一個(gè)混響聲場(chǎng),聲壓級(jí)較高,。采用消聲蝸殼后,,被吸收的聲能多,被反射的聲能少,,其聲場(chǎng)的聲壓級(jí)就會(huì)降低,。
對(duì)于風(fēng)機(jī)消聲蝸殼降噪效果的研究,,-很多學(xué)者都做了不少的研究工作。bartenwerfer等將蝸板外側(cè)消聲部分的外殼做成方形,,里面填充消聲材料對(duì)離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行降噪試驗(yàn)研究,,使改進(jìn)后的風(fēng)機(jī)a聲級(jí)降低了9~12db(a)。劉曉良等研究了消聲蝸殼消聲材料厚度,、空腔厚度等對(duì)風(fēng)機(jī)降噪效果的影響,,結(jié)果表明:適當(dāng)增加消聲材料厚度或空腔厚度可以提高消聲蝸殼的降噪效果。到目前為止,,對(duì)消聲蝸殼的研究基本都集中在周向蝸板上加裝消聲材料,,對(duì)風(fēng)機(jī)側(cè)板加消聲材料的消聲蝸殼降噪效果研究得還比較少。
為研究后風(fēng)機(jī)葉輪的流場(chǎng)及噪聲問(wèn)題,,采用三維建模軟件ug對(duì)現(xiàn)有葉輪進(jìn)行逆向建模,,提取出葉輪的幾何模型,運(yùn)用hypermesh對(duì)葉輪模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分,,然后采用fluent軟件模擬了葉輪三維粘性定常流動(dòng)特性,,分析了葉輪內(nèi)部流動(dòng)情況,在此基礎(chǔ)上對(duì)葉輪模型進(jìn)行噪聲分析,,得到流場(chǎng)模擬和噪聲分析結(jié)果,,為葉輪優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。
風(fēng)機(jī)作為干燥,、通風(fēng)類家電產(chǎn)品的重要組成部件,,其性能直接影響著家電產(chǎn)品的高低。隨著現(xiàn)代生活對(duì)節(jié)能,、等要求日益提高,,開(kāi)發(fā)、低噪風(fēng)機(jī)成為必然趨勢(shì),。離心式通風(fēng)機(jī)的工作介質(zhì)為氣體,,工作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氣動(dòng)噪聲、機(jī)械噪聲和氣固耦合噪聲,,其中氣動(dòng)噪聲是主要噪聲,,約占到總噪聲的45%左右。風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲主要由離散噪聲旋轉(zhuǎn)噪聲和湍流噪聲組成,。高速高壓離心風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)噪聲較高,,低速低壓風(fēng)機(jī)以湍流噪聲為主。且基頻噪聲和寬頻噪聲在風(fēng)機(jī)中不同程度的存在,。目前對(duì)離心式通風(fēng)機(jī)降噪研究還處于試驗(yàn)為主的研究階段,,但試驗(yàn)研究成本較大、周期較長(zhǎng),,這對(duì)風(fēng)機(jī)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)非常不利,。此外,,菏澤風(fēng)機(jī),影響離心式通風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲的因素眾多,,設(shè)計(jì)所得結(jié)果的降噪機(jī)理難以被系統(tǒng)揭示,。數(shù)值模擬方法能夠提供風(fēng)機(jī)的內(nèi)部流場(chǎng)信息和噪聲分布情況,有利于準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)離心式通風(fēng)機(jī)噪聲產(chǎn)生機(jī)理和降噪原理,,為進(jìn)一步推廣降噪設(shè)計(jì)的方法提供依據(jù),。所以,,對(duì)離心式通風(fēng)機(jī)數(shù)值模擬的研究是非常-的,。
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,4-72風(fēng)機(jī),,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,5-51風(fēng)機(jī),,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,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,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,,9-16風(fēng)機(jī),,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,設(shè)置如圖8 所示的4 個(gè)監(jiān)測(cè)截面,,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,。
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