牵引电机整机气动噪声特性的数值模拟研究

一般牵引电机噪声由冷却风扇噪声、电磁振动噪声和机械噪声组成,其中冷却风扇引起的气动噪声是重要构成部分。建立牵引电机整机计算流体动力学(CFD)计算模型,利用DES-SST湍流模型计算牵引电机内流场,通过回转面、子午面上流线和旋涡强度分布发现风扇流道内流动分离现象十分显著,风扇进风口及叶尖处存在高强度的旋涡运动。建立牵引电机整机气动噪声有限元计算模型,以非定常流场计算结果为声源预测牵引电机辐射噪声。计算结果表明,噪声监测点上仿真计算值与试验值的总声压级最小相差0.1 dB(A),多点平均声压级相差1.8 dB(A),计算结果较准确。牵引电机气动噪声由离散噪声和宽频噪声组成,其中离散噪声的最高峰值来自于冷却风扇的偶极子噪声,且风扇叶片不等间距排列导致叶片通过频率的基频由369 Hz偏移至221 Hz。同时该频率下噪声的辐射指向性呈现典型的偶极子特征,并主要从牵引电机进出风口向外传播。试验结果可为牵引电机降噪优化工作提供参考。     

叶片结构参数对电机外冷却风扇性能的影响及改进设计

采用计算流体动力学的方法对YX3小型电机外冷却系统进行了数值计算。分析了冷却风扇的叶片数、叶片外径和叶片宽度对电机风扇通风性能的影响,并从降低风扇输入功率的角度对风扇进行改进设计和样机试验验证。结果表明,装有改进风扇的电机机械损耗下降了39.1%,温升基本不变,电机效率提高了0.6%。     

地铁永磁牵引电机冷却风扇性能与气动噪声研究

根据自扇风冷型地铁永磁牵引电机对冷却效果和气动噪声抑制的平衡设计要求,对分别采用两款冷却风扇的某一地铁永磁牵引电机的冷却效果和气动噪声进行数值分析和试验研究。两款风扇的主要差别在风扇外径,风扇B的外径比风扇A小约23%。研究结果表明,与风扇A相比,风扇B在电机风道内引起的风量、静压和消耗功率分别降低29%、47.4%和53%。在电机额定运行工况下,流量降低使电机温升增加约9 K,其满足电机温升设计要求,而相应的气动噪声降低3.3 dB(A),具有良好的降噪效果。     

350MW抽风式空冷汽轮发电机轴流风扇性能研究

为使汽轮发电机轴流风扇产生的气动摩擦损耗不直接引入到电机内部,研制了大容量350MW抽风式空冷汽轮发电机。基于该电机在试验条件下轴流风扇安装角为29.2°的运行数据,开展CFD仿真计算,研究扇叶的安装角(29.2°、31.2°)和叶片数对静压效率、压升、温升等风扇性能参数的影响。通过数据分析发现,在保证风扇数目足够的情况下,电机风量较大时,可采用风扇安装角度31.2°,同时适当提高空冷器冷却能力;在电机风量较少时,建议采用风扇安装角29.2°。     

大中型高效电机后倾式离心风扇的优化设计

优化设计高效、高性能的电机外风扇是提高大中型高效电机效率的关键措施之一。通过分析离心风扇风压-风量特性,提出后倾式离心风扇的优化设计方法。对比分析了某项目YXKK710-4高效电机优化前后离心风扇的性能,并对优化前后离心风扇对电机效率、噪声和温升的影响进行了试验研究。结果表明,优化后的风扇更接近工作点,效率、噪声等性能指标更优,验证了所提后倾式离心风扇优化设计方法的合理性和可靠性,可为提高电机效率和性能及研制系列高效电机提供思路和指导。     

城轨牵引电机气动噪声模拟及机理研究

为探究牵引电机气动噪声特性,采用分离涡模拟方法和Lighthill声类比理论,对牵引电机流场和声场进行联合仿真求解和分析。结果表明:气动噪声源主要集中在风扇区域,由风扇周期性旋转引起,是主噪声源。噪声主要向风机下游区域传播,且声传播主要发生在水平平面上。实际测试结果表明:电机降噪首先需要控制风机产生的气动噪声。测试与仿真的平均声压级数值误差均在3%以内,说明了该仿真结果的准确性。     

牵引电机气动噪声仿真与试验验证

高转速下,牵引电机气动噪声对电机整体噪声水平有重要影响。在电机设计阶段,缺乏有效手段预测电机的气动噪声水平,本文通过数值仿真方法对比分析了某型牵引电机在3种不同转速下的气动噪声大小,同时采用试验方法进行验证,最后得到满足对标要求的仿真计算路线,作为后期进行气动噪声预测的计算手段。     

抑制电机通风噪声的探讨(上)

本文将探讨抑制带离心式径向单盆风扇的噪声,根据不同电机极数,提出采用较佳的风扇外径尺寸、叶片数、叶片间隔、风叶和风罩形状;並介绍了带有风扇电机噪声的实用计算式     

基于计算流体动力学的高效交流电机风扇优化

进一步提高大功率高效交流电机的效率是电机设计中的难点问题,电机外风扇的优化已成为其中的关键之一,传统计算方法在准确性和适用性方面已无法满足要求。本文以具体的YKK355-630系列高压电动机中的径向式离心风扇与改进的后倾式离心风扇为对象,对比分析了流体动力学计算和传统计算方法的结果。结果表明,应用计算流体动力学进行风扇优化设计相较于传统计算方法更加具有适用性,是设计与优化高效交流电机风扇与风路的有效方法。本文最后给出了外风扇优化结果及其特性曲线,分析表明其大大减小了风扇损耗,提高了电机的效率。     

单盆外风扇电机噪声计算探讨

1 前言近年,噪声的研究已引起普遍重视。本文通过对y和yu等系列电机风扇噪声的测试,摸索,得出了径向单盆外扇电机的经验计算式。其作用有三:①对风扇电机噪声估算,②根据用户对电机噪声标准等级或特定指标的要求,设计电机风扇外径与宽度;     

离心式一次风机节能改造

针对北方联合电力有限责任公司达拉特发电厂锅炉一次风机在运行中存在节流损失大、电耗高的实际情况,在不同负荷下对一次风机进行热态试验与计算,发现一次风机存在设计选型不当、运行效率低、裕量大、风机性能与管网阻力不匹配等问题。根据试验结果,重新进行了一次风机的选型参数计算,通过论证确定了采用高效叶轮替代风机原装叶轮的节能改造方案,即保留原一次风机的电动机、基础、轴承箱、主轴、进气箱和入口导叶等部件,只更换一次风机叶轮、集流器和机壳3大部件。改造后,一次风机运转稳定,对改造前后热态试验数据进行对比,一次风机在同等工况下电流降低约45 A,每台风机每小时可节电415 kWh,节能效果显著。     

300MW CFB锅炉二次风机变频器改造效果分析

循环流化床(CFB)锅炉二次风机设计都为全速运行,送风量的调节采用改变风机入口挡板门开度来实现,风机采用此种运行方式,在锅炉低负荷运行时效率极低、电耗很高,导致厂用电率偏高,通过对300 MW CFB锅炉二次风机电机进行加装变频器的技术改造,尤其是在机组低负荷运行期间,能提高风机运行效率,实现了厂用电率的大幅降低,达到...     

高压高效电机离心式风扇设计与有限元分析

电机常采用的风扇有离心式、轴流式和斗式,斗式风扇既有离心式风扇的作用也有轴流式风扇作用,是一种复合式风扇常使用在同步电动机中。大中型高压电机中,风路结构比较复杂、风阻大,若采用轴流风扇,会出现风压不足的问题,无法满足电机冷却的要求,故常采用离心式风扇。经风扇理论分析与计算,并结合有限元分析比较,后倾式离心风扇由于产生涡流小、风量大且损耗小及能产生较高的压力,故大中型高压高效电机冷却采用后倾式离心风扇为宜。     

紧凑型高压三相异步电动机内风扇优化设计

为提高YJKK紧凑型高压三相异步电动机的冷却效果,改进了电机的内风扇,采用半径向叶片风扇。通过理论估算电机实际工作所需的风压和风量,给出了半径向叶片风扇的设计方案。实例计算结果表明:相对于原设计,改进后的风扇在额定工作点时所提供的风量增大,可有效降低电机温升。同时,风扇的改进既不增加成本也不改变安装尺寸,是一种提高YJKK系列电动机冷却效果的有效方法。     

空调用多翼离心风机气动噪声的仿真研究

空调气动噪声是影响室内舒适性的重要因素,本文对空调用多翼离心风机的非定常流场及噪声特性进行了数值分析。利用CFD软件SC／Tetra模拟非稳态流场,并采用Ffowcs—WilliamsandHawkings模型计算气动声压。对某空调用多翼离心风机的噪声进行了预测,所测得的离散噪声和宽频噪声均与测量值吻合良好,为空调器空气流场的优化设计和降低空调器风机空气流动噪声的研究提供了有效工具。     

IEC 60879舒适风扇和调速器的性能测试方法新旧版标准差异简介

本文介绍IEC 60879:2019《家用和类似用途舒适风扇和调速器的性能测试方法》与IEC 60879:1986标准范围、术语和定义、不同类型风扇风量测试方法、待机功率等方面差异,探讨了新版标准测试传统风扇风量"4个风速表"的试验方法以及无叶风扇、柱式扇风量测试的方法,对比典型电风扇样品按照新、旧版标准中要求测试电风...     

35 MW循环流化床锅炉二次风机节能改造

循环流化床锅炉机组因其具有的优良特点适应中国国情而得到了迅速发展,但与煤粉锅炉相比,其特殊的燃烧方式使其必须采用高压头的一次风机与二次风机,造成流化床锅炉电站厂用电率较高。为了提高某135 MW循环流化床锅炉二次风机的效率,对该风机进行了技术改造,即通过在该风机原有叶片中间增加小叶片的方式来提升其效率。改造前后风机性能测试数据表明,改造后风机的流量与效率提升明显,其转速越低,风机性能提高幅度越大。     

余热锅炉烟气低温余热回收塔流场均匀性研究

烟气余热回收塔能通过塔内气-水换热过程,回收烟气显热和水蒸气汽化潜热,降低机组排烟温度,并且回收大量冷凝水.塔内空气动力场均匀性在很大程度上影响余热回收塔冷却性能,本文以某电厂逆流余热回收塔为研究对象,对入口导流板及布风板对塔内空气动力场均匀性的影响进行数值模拟研究,结果表明:增加布风板后,在布风板V型板出口,形成多股...     

600MW机组轴流一次风机选型分析与节能改造

对部分600MW机组的动叶可调轴流式一次风机进行了调研,分析后得知,对于一次风机存在选型偏大、电机容量与风机容量不匹配等问题。依据风机的设计规范,并考虑各煤种掺烧的普遍情况,对于一次风机选型的流量裕度可控制在30%~40%,电机功率可控制在约2 000kW。从节能方面考虑,对于选型偏大、调峰范围较大机组的一次风机,可考虑进行变频改造。