離心風(fēng)機蝸殼減振降噪的數(shù)值方法

采用數(shù)值方法分析了蝸殼壁厚對離心風(fēng)機在氣動力激勵下蝸殼受迫振動輻射噪聲的影響。首先采用cfd方法模擬了風(fēng)機內(nèi)部的非定常流動,得到蝸殼壁面的非定常氣動載荷分布;然后采用有限元方法計算蝸殼在非定常載荷作用下的受迫振動特性;最后采用邊界元方法預(yù)測了蝸殼受迫振動激發(fā)的噪聲聲場及聲功率?；谏鲜龇椒?比較分析了蝸殼壁厚對振動噪聲輻射功率的影響。結(jié)果表明,并不是蝸殼的壁厚越大,其振動噪聲越低,而是對應(yīng)確定的激勵頻率,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)計算軟件numeca,繪制離心風(fēng)機幾何圖形,并對離心風(fēng)機進行數(shù)值模擬。以蝸殼外周形線的一維設(shè)計方法(等環(huán)量法)為基礎(chǔ),考慮氣體黏性因素的影響,對原蝸殼的外形線設(shè)計進行修正。把得到的新蝸殼形線用在原風(fēng)機上后,重新進行數(shù)值模擬,結(jié)果表明其性能有所提高。對比改進前后蝸殼內(nèi)的氣流流動情況,分析影響離心風(fēng)機性能的內(nèi)在因素。

介紹一種采用改進后的等邊基方法繪制離心風(fēng)機蝸殼型線的方法。經(jīng)模擬分析和試驗驗證,認為其具有簡單、實用的特點,適合廣大空調(diào)工程技術(shù)人員使用。

由于近年來離心風(fēng)機的廣泛應(yīng)用,人們越來越重視其使用效果。蝸殼是離心風(fēng)機的重要組成部分,對離心風(fēng)機的性能起著重要作用。然而由于傳統(tǒng)設(shè)計方案的局限性,導(dǎo)致蝸殼的生產(chǎn)與實際脫軌。為了塑造高性能的離心風(fēng)機,蝸殼的設(shè)計優(yōu)化很有必要。本文從離心風(fēng)機的簡析、概述蝸殼、分析蝸殼傳統(tǒng)設(shè)計方案以及產(chǎn)生的弊端、蝸殼設(shè)計的優(yōu)化和發(fā)展趨勢猜想幾個方面進行論述,以期蝸殼的可用性加強,從而優(yōu)化離心風(fēng)機的使用效果。

理論分析了聲波在空氣-鋼板界面上的傳播過程.結(jié)果表明:聲波在蝸殼壁面上的入射角不小于3.23°時發(fā)生全反射;在入射角小于3.23°時雖然存在聲波的透射,但當蝸殼厚度不小于3mm時,聲波經(jīng)a聲級計權(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算分析了將蝸殼作為聲學(xué)硬邊界對聲波傳播的影響,結(jié)果表明:蝸殼對低頻聲波傳播的影響不明顯,風(fēng)機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)機內(nèi)部分布聲源激發(fā)的聲場趨近均勻化.

對傳統(tǒng)和新理論蝸殼型線設(shè)計方法進行分析,總結(jié)出各設(shè)計方法的優(yōu)缺點。提出考慮曲率對湍流結(jié)構(gòu)的影響,引入流量修正系數(shù)為主線設(shè)計蝸殼型線,以提高風(fēng)機性能。

根據(jù)離心風(fēng)機氣動噪聲較高的特點,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行分類,包括非常規(guī)蝸舌、改變?nèi)~輪形式、吸聲蝸殼以及進出口加消聲器等幾種,最后根據(jù)其降噪效果進行了分析,得出了一些對比結(jié)論。

本文初步建立了一個用于預(yù)測離心風(fēng)機內(nèi)部氣動聲場的理論模型,該模型將蝸殼簡化為一個封閉的圓柱腔體,并推導(dǎo)了腔體內(nèi)部聲場的表達式。數(shù)值分析結(jié)果表明,該模型可以反映蝸殼對風(fēng)機內(nèi)部聲場的影響,為進一步研究蝸殼對離心風(fēng)機氣動噪聲由內(nèi)向外傳播的影響提供了基礎(chǔ)。

離心風(fēng)機的振動過大不僅影響自身的設(shè)備安全,也影響到電廠的安全運行。風(fēng)機的制造質(zhì)量,安裝質(zhì)量和運行維護是影響離心風(fēng)機振動過大的三大因素,特別是安裝的質(zhì)量的高低直接影響到風(fēng)機的振動大小。要減小離心風(fēng)機的振動,必須在安裝的各個程序影響離心風(fēng)機:風(fēng)機和電機軸不同心;風(fēng)機轉(zhuǎn)子不平衡;葉輪軸向晃動大;軸彎曲;軸承彈子油隙過大;軸承座地腳螺栓松動;電機地腳螺栓或臺板連接螺栓松動;軸承座與其墊鐵或墊鐵與墊鐵之間的間隙過大;電機臺板與其墊鐵或墊鐵與墊鐵之間的間隙過大以及電機四腳與臺板之間有不接觸者;轉(zhuǎn)子與機殼摩擦;葉輪裝反;葉輪與軸連接處松動;調(diào)節(jié)門開度方向不對;機殼因剛度不夠造成機殼振動引起轉(zhuǎn)子共振;基礎(chǔ)剛度不夠;地腳螺栓孔灌漿不密實使得地腳螺栓松動。

離心風(fēng)機是生產(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，保護生產(chǎn)者身心健康，但同時其噪聲問題也 很嚴重，離心風(fēng)機噪聲處理問題一直都是工廠企業(yè)關(guān)注的焦點。 一、離心風(fēng)機噪聲有何危害？ 離心風(fēng)機運行中產(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，而且還嚴重 損害員工的身心健康使工作效率低下。 二、離心風(fēng)機噪聲處理該如何進行？ 1、安裝消聲裝置 風(fēng)機在高速旋轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生強烈的空氣動力性噪聲，為阻止聲音向 外傳播同時不阻礙氣流通過，在風(fēng)機氣流通道上安裝消聲裝置，使風(fēng) 機的空氣動力性噪聲得到控制。 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，從而達到降低噪聲的目的。 3、利用吸聲材料 在墻面或頂棚上

針對多翼離心風(fēng)機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)擴壓器等方式進行。其次,對于多翼離心風(fēng)機旋轉(zhuǎn)噪聲的降噪,主要通過改變蝸舌形式進行。最后對優(yōu)化進出口安裝角的葉輪和在葉輪出口加裝旋轉(zhuǎn)擴壓器這兩種降噪措施進行試驗驗證。結(jié)果表明,改進后的風(fēng)機與原型相比達到顯著的降噪效果。

選型離心風(fēng)機是風(fēng)機應(yīng)用技術(shù)中的一項非常重要工作，采用相似計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)機設(shè)計-多翼式離心風(fēng)機

化工原理課程設(shè)計 設(shè)計題目：離心式風(fēng)機與管道輸送廢氣系統(tǒng)的初步 設(shè)計 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：11-4 姓名：學(xué)號 指導(dǎo)教師： 日期：2014年1月10日 2/12 目錄 設(shè)計說明書..............................................................................................................................................3 1本設(shè)計的意義....................................................................................................................

離心式風(fēng)機的原理與結(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)機按其作用原理分為離心式和軸流式兩大 類。離心式風(fēng)機因具有效率高、流量大、輸出流量均勻、 結(jié)構(gòu)簡單、操作方便等優(yōu)點，目前我國的工業(yè)鍋爐，一般 都采用離心式風(fēng)機。 1．工作原理離心式風(fēng)機的結(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)機的主要部件(圖5—21)。 風(fēng)機殼體的外形具有沿半徑方向由小漸大的蝸殼形特點， 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)機出口處的風(fēng)壓達到最高值。 當電動機帶動風(fēng)機葉輪快速旋轉(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

以風(fēng)機蝸殼聲輻射為研究對象,首先利用pro/e建立風(fēng)機蝸殼三維模型,通過對蝸殼施加載荷,并進行諧響應(yīng)分析,以獲得風(fēng)機蝸殼表面的位移,然后在不考慮流場對蝸殼影響的情況下,利用風(fēng)機蝸殼表面的位移為邊界條件,對蝸殼的聲輻射進行分析研究。最后通過邊界元方法計算和sysnoise分析得到蝸殼的聲輻射,蝸殼外場點的聲壓強度,為風(fēng)機蝸殼優(yōu)化提供了理論依據(jù),并通過實驗對數(shù)值仿真結(jié)果進行驗證。分析計算結(jié)果表明,該分析方法有效。

離心風(fēng)機是一種廣泛應(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葉輪的旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離心力，從而達到氣體輸送和增壓的目的。離心風(fēng)機具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、維護方便等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于各種需要氣體輸送和通風(fēng)換氣的場合，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,能夠降低計算成本.將該方法應(yīng)用在離心風(fēng)機的噪聲預(yù)測中并考慮了蝸殼對聲波反射和散射的影響.首先利用rans方程和標準k-ε模型求解離心風(fēng)機內(nèi)部的非定常流動,獲得聲源項信息,然后采用快速傅里葉變換將源項的時域信息轉(zhuǎn)換為頻域信息,最后采用開口薄殼體邊界元方法預(yù)測風(fēng)機的氣動噪聲.數(shù)值計算和實驗測量結(jié)果表明,由于該方法考慮了蝸殼反射和散射的影響,對風(fēng)機基頻及其2次諧波的聲壓級具有較好的預(yù)測精度,但對高頻聲的預(yù)測結(jié)果仍不是很滿意.

將前向離心風(fēng)機原有的直蝸舌結(jié)構(gòu)改進為傾斜蝸舌結(jié)構(gòu)之后,風(fēng)機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)機出口分別配置簡易共振消聲器和簡易阻性消聲器,并進行了氣動性能和噪聲特性的實驗測量。結(jié)果表明:對于具有傾斜蝸舌結(jié)構(gòu)的前向離心風(fēng)機,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。對于同一風(fēng)機,兩種降噪措施單獨使用時均可取得良好的降噪效果,但同時使用時,各自的降噪效果卻不一定具有預(yù)期的迭加性,文中對產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因做了初步分析。

噪聲與振動控制第33卷第3期 文章編號：1006-1355(2013)03-0087-03 傾斜蝸舌對多翼離心風(fēng)機流場及噪聲的影響 付雙成,劉雪東,鄒鑫,劉文明 （常州大學(xué)機械工程學(xué)院，江蘇常州213016） 摘要：利用fluent軟件對常規(guī)直蝸舌多翼離心風(fēng)機與傾斜蝸舌多翼離心風(fēng)機進行流場和噪聲的數(shù)值模擬研究。 研究結(jié)果表明：傾斜蝸舌對多翼離心風(fēng)機速度場的影響主要集中在蝸舌區(qū)域，對其它區(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；蝸舌；傾斜蝸舌；數(shù)值模擬 中圖分類號：th442文獻標

利用fluent軟件對常規(guī)直蝸舌多翼離心風(fēng)機與傾斜蝸舌多翼離心風(fēng)機進行流場和噪聲的數(shù)值模擬研究。研究結(jié)果表明:傾斜蝸舌對多翼離心風(fēng)機速度場的影響主要集中在蝸舌區(qū)域,對其它區(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。