对旋轴流式通风机中主要噪声源分析及优化设计

在对旋轴流式通风机噪声中,空气动力噪声占很大的比重,且难以控制。利用数值模拟,由试验给出KDF-5型通风机叶片的涡力图和静压时间导数的均方根分布,并进行通风机气动噪声分析,找出主要噪声源的位置,通过优化通风机的气动参数来探讨对旋轴流式通风机的降噪方法,可供设计人员参考。     

基于Fluent的对旋轴流通风机内部流场分析

利用Gambit建立对旋通风机数值模拟模型和计算网格,在Fluent软件平台上,采用Interface边界条件处理计算模型中不同区域间的交界面,SIMPLE算法耦合压力速度,Segregated隐式算法求解Navier-Stokes方程,在定常条件下对对旋通风机内部流场进行了全流道数值模拟。同时结合模型机的试验结果,模拟预测了模型机的气动性能,得到内部流场速度分布情况、压力分布状况和湍流强度分布特点,揭示了对旋通风机的内部流动特征。可为对旋通风机流道设计及内部流动控制提供参考依据。     

基于Fluent的对旋轴流通风机内部流场分析北大核心

利用Gambit建立对旋通风机数值模拟模型和计算网格,在Fluent软件平台上,采用Interface边界条件处理计算模型中不同区域间的交界面,SIMPLE算法耦合压力速度,Segregated隐式算法求解Navier-Stokes方程,在定常条件下对对旋通风机内部流场进行了全流道数值模拟。同时结合模型机的试验结果,模拟预测了模型机的气动性能,得到内部流场速度分布情况、压力分布状况和湍流强度分布特点,揭示了对旋通风机的内部流动特征。可为对旋通风机流道设计及内部流动控制提供参考依据。     

FBD型矿用轴流式通风机叶轮气动噪声的数值分析

对FBD系列,额定功率55k W的矿用轴流式通风机叶轮的气动噪声进行数值分析,采用大涡模拟(LES)和FW-H声学模型进行数值计算,得到FBD型矿用轴流式通风机叶轮旋转区域各噪声计算点的频谱图。通过对比发现通风机一级叶轮的气动噪声主要由因叶片周期转动引起的旋转噪声组成,在二级叶轮处由于紊流絮乱导致涡流噪声明显从而使得二级叶轮的气动噪声主要由旋转噪声和涡流噪声组成。在叶轮旋转区域从叶轮的叶根到叶尖的过程中,气动噪声先增大后减小。对一级叶轮而言,叶片前缘噪声略大于后缘,而二级叶轮叶片的后缘噪声略大于前缘。     

叶顶间隙对轴流风机气动噪声影响的数值研究

通过求解轴流风机全流场内三维非定常湍流的控制方程组,模拟了轴流风机叶顶间隙内的流场分布,捕捉到了叶顶间隙内泄漏涡的存在。在风机全流场数值模拟的基础上,对叶顶间隙内的气动噪声分布特性进行了数值预测:利用宽频声源模型模拟得到了叶片表面的声功率分布;利用大涡模拟(LES)、FW-H声学模型并结合快速傅里叶变换(FFT)技术,预测了叶顶间隙内各监测点不同频率下的气动噪声声压级的大小,并分析了叶顶间隙对气动噪声的影响。     

轴流风机节能降噪的数值研究

在非定常数值模拟的基础上,得到了叶片表面压力系数及涡量的大小分布,并分析了流动损失产生的原因。以非定常模拟计算为初场引入大涡模拟(LES),并结合FW-H声学模型预测了监测点处的气动噪声分布特性。根据模拟结果,提出了风机节能降噪的方法。     

对旋风机气动噪声仿真与试验研究

为实现局部通风机高效、低噪、可靠运行的目的,对FBD No8.0对旋风机实物建立三维模型,用Fluent软件对不同轴向间距及不同工况下的对旋风机气动噪声进行数值模拟,借助LMS噪声测试模块对通风机不同工况下入口噪声进行了测试。仿真结果表明:两级叶轮叶顶处声功率较高,轴向间距为0.7时,叶片声功率最低,增大轴向间距,较高的声压级向中低频段移动。大流量工况下,增大轴向间距降低噪声只在一定范围内效果明显;小流量工况下,轴向间距的变化对于声压级虽有影响但并不明显。试验结果表明:当流量减小时,通风机噪声先减小后增大,总噪声在设计工况下较小,对旋风机设计在噪声控制方面合理。     

矿用对旋式通风机扩散塔气动性能分析与结构改进设计

以矿用对旋式轴流通风机扩散塔为研究对象,应用计算流体力学(CFD)软件FLUENT对通风机气动性能进行三维流场模拟。通过对仿真结果的压力和流速分析,找出扩散塔结构设计中存在的不足,提出了带导叶的流线型扩散塔结构改进方案,可有效遏制扩散塔出口处回流的形成,改善通风机流道内气流的流动状况,提高对旋轴流式通风机的气动性能,并降低噪声。     

矿井大型轴流式通风机整机流场的数值模拟

针对矿用两级轴流式通风机建立整机几何模型,选用非结构化网格,通过求解三维N-S方程对其全流场进行了数值模拟。主要分析了通风机内部特定面处的压力场、速度场及涡量场的分布,揭示了轴流式通风机内部流场的基本特性。数值模拟结果可为通风机的设计参数优化和内部流动优化提供参考,对提高轴流式通风机的整体性能和运行安全性具有重要的工程应用价值。     

轴向间距对矿用对旋式通风机性能的影响

基于选取合理轴向间距的需要,通过大涡模拟（LES）对7种不同轴向间距的矿用对旋式主通风机的非定常流场进行数值计算,分析了额定流量下,该风机气动噪声特性、转子安全性和气动性能随轴向间距的变化情况。结果显示：气动噪声特性、转子安全性都随轴向间距增大而提高,但分别在轴向间距达到0.80倍和0.60~0.70倍第一级叶中弦长（b）后,变化趋势放缓,进一步增加轴向间距意义不大;而轴向间距在（0.55~0.60）b时气动性能达到最佳,后级转子的进气角、尾迹与主流的掺混是影响其变化的主要因素。研究结果表明,0.7b左右是该通风机综合性能较好的轴向间距范围。     

对旋风机气动噪声数值计算研究

理论分析了对旋风机气动噪声的产生机理,采用CFD软件的FW-H模型数值计算了对旋风机不同工况下的气动噪声。气动噪声预测结果与实验值相吻合,随着流量的减小涡流噪声增强,通过分析可知,叶顶及叶片前缘,尤其吸力面是主要噪声源。降低风机气动噪声可以从优化气动参数,改善风机内部流场入手。     

矿用对旋式轴流风机的气动噪声数值模拟

由于风机的气动噪声在风机噪声中占有绝对优势,通过对矿用对选轴流风机的内部流场进行气动噪声数值模拟,对风机在一般工况和失速工况下的气动噪声进行了比较分析,并得出了相对的噪声值,为分析比较风机的气动噪声以及风机降噪提供了依据。     

喷雾轴流风机气动噪声的模拟及预测

利用计算流体力学(CFD)计算喷雾轴流风机的流场,然后应用Lighthill-Curle声学理论,采用FW-H声学模型预测了其噪声特性,并对风机气相流场和气液两相流场的流动及噪声情况进行了比较。结果表明,用CFD方法预测风机的气动噪声有一定的精度,分析结果可用于改进喷雾轴流风机的气动噪声性能。     

矿用贯流风机噪声机理及参数优化

矿用贯流风机噪声的主要成分是旋转噪声和涡流噪声。它的形成与蜗舌的存在有直接的联系,底板间隙和蜗舌间隙选取合理与否是影响贯流风机噪声大小的主要原因,所以合理优化底板间隙和蜗舌间隙可以消除风机刺耳的啸叫声。     

主通风机降噪优化设计与研究

阐述了主通风机产生噪声的类别,并就噪声的不良影响对通风机进行了结构流道优化设计,利用Fluent 6.0计算流体软件对风机的三维流场进行了模拟分析,同时进行了风机噪声的预估,同时对模拟结果进行了分析,模拟结果有助于了解风机内流场的运动规律,为进一步优化风机结构,降低风机噪声提供了有益的参考价值。     

离心风机进气箱导流板的优化设计

通过CFX软件,对离心风机进气箱进行了三维数值模拟及内部流场分析。研讨了在进气箱内部加导流板对离心风机性能的影响,并在此基础上研究了导流板数量与形式对风机性能的影响。并通过对比不同方案,得出一种性能较好的优化方案。采用C形风管试验对改进模型的数值模拟结果进行了验证,试验表明,数值计算结果与试验基本一致,验证了改进模型和数值模拟结果的可靠性。     

降低通风机空气动力噪声的方法

通风机空气动力噪声强度大是通风机噪声的主要部分,且不易控制。分析了通风机空气动力噪声产生的机理,提出通过优化风机的蜗舌间隙、蜗舌半径以及叶道出口涡流区相对宽度等关键结构参数降低噪声的方法。