加装防涡圈的离心风机蜗壳内空气动力学特征和降噪研究

以G4-73No.8D型离心式风机为研究对象,采用CFD(computationalfluiddynamics)技术对风机蜗壳内的空气动力学特征进行了三维数值模拟,分析了旋涡的产生和演化过程以及旋涡噪声产生的机理,并在此基础上加装圆筒形和圆锥筒形2种防涡圈。加装防涡圈后的模拟结果显示,风机蜗壳内空气动力学特性得到明显改善,大尺度旋涡得以有效破碎。加装防涡圈后的噪声和频谱实验表明,风机的A声级和频谱噪声均有所下降,2种防涡圈对降低风机旋涡噪声是有效的;而且,在大尺度旋涡破碎和噪声降低方面,圆锥筒形均优于圆筒形防涡圈。     

加长叶片对离心风机性能及噪声影响的实验研究

叶片加长是工程中提高风机出力的常用方法之一。为研究风机叶片加长后的内流特征,以G4–73型离心风机为研究对象,采用FLUENT软件分别对叶片加长前、后的离心风机进行三维定常数值模拟,分析流动变化对风机性能参数的影响规律。在此基础上,对叶轮叶片加长前、后的G4–73№.8D离心通风机进行性能和噪声实验,得到实验风机在叶轮叶片加长后运行工况点的变化规律及无因次性能曲线。性能实验结果与切割定律计算结果的比较表明,当风机叶轮叶片加长后且叶轮出口宽度不变时,按抛物线形切割定律计算的结果在大流量区误差较小。噪声实验结果表明,叶轮叶片加长后,叶轮与蜗舌间距离减少,导致旋转噪声升高,同时蜗壳内流动恶化,也使涡流噪声加大。文中所得研究结果可为工程实际中风机的叶片加长改造提供参考依据。     

基于最小二乘法的离心风机叶轮参数优化研究

采用FLUENT软件对G4-73No.8D型离心风机进行了三维数值模拟.在此基础上,采用最小二乘法,对风机叶轮参数进行优化设计,并采用数值模拟对优化结果进行验证.结果表明,通过优化有效降低了因二次流漩涡、风机蜗舌结构、尾流-射流和正冲角造成的能量损失,提高了离心风机性能.优化后风机在设计工况下全压提高3.7%,效率提高0.5%.     

基于STAR-CCM+的窗机空调离心风机降噪研究

文章利用数值模拟的方法对离心风机的流场特性进行仿真,对其气动噪声进行模拟,获得了原模型风机的流场特性和气动噪声特性,并通过实验验证了数值模拟的正确性;根据计算结果,对原模型风机进行了优化设计,提升了离心风机的气动性能,降低其气动噪声,并进行实验测试了原模型与改进离心风机的性能,最终室内侧离心风机噪音降低3.5dB。     

除湿机风机异常噪声分析及优化

针对某除湿机噪声大、品质差的问题,运用计算流体动力学(CFD)分析方法对其离心风机内部流场进行数值分析。分析结果表明,此除湿机离心风机出口气流分离严重,并有大尺度涡流存在,这是除湿机气动噪声大的原因。在此基础上对此除湿机离心风机进行了优化设计,实验结果表明,改进后除湿机异常噪声消除,噪声值降低2dB(A)。     

G4-73型离心风机叶片翼型失速特性的数值研究

由于电站常用的G4-73型离心风机在气流掠过翼型时流速较低,雷诺数与航空翼型的差异较大,因此有必要对G4-73型离心风机翼型失速性能进行研究。对翼型附近网格采用局部加密,运用FLUENT软件对不同冲角下气流的流动情况进行了数值模拟,发现风机叶片翼型失速发生在非工作面。通过分析冲角与分离点位置的关系,以及由失速区域的流动情况得出:为保证风机安全运行,冲角应小于-20°;大冲角的情况下,处于翼型吸力面在X方向上相对翼型总弦长C的位置X/C=0.5处的漩涡最强烈,此漩涡将危及风机的安全运行。     

热泵干衣机风机降噪的研究

现有热泵干衣机存在运行噪声高的问题,主要原因在于其离心风机气动噪声过高,作为一款家电产品,运行噪声将直接影响用户体验。通过CFD仿真技术,分析原始风机风道方案的流态,定位运行噪声偏高的原因。基于CFD分析的情况,设计了风机风道优化方案,包括针对性地优化了蜗壳的结构和全新设计离心风机。手板样件实验数据显示,在相同风量下,新方案的风机运行转速降低38.3%、噪声值降低2.91 dB(A)。优化分析结果对热泵干衣风机的设计具有指导作用,对相关家电产品的风机设计与优化也具有一定借鉴意义。     

直接空冷凝汽器加装消旋导叶栅的性能及优化

消除轴流风机进风口处的漩涡可以显著提高风机出力,增加冷却空气流量,有效提升空冷凝汽器的换热性能。以某600MW机组单列空冷单元为例,数值模拟了加装消旋导叶栅对空冷单元流场的影响,计算了空冷单元的换热性能,并对消旋导叶栅的结构参数进行了优化。结果表明,加装消旋导叶栅能明显减弱风机入口处和空冷岛内部的涡旋,缩小风机入口处负压区范围,有效提高了风机出力,并降低了各空冷单元风机入口平均温度,大大提高了空冷机组换热能力。在6m/s工况下,风机容积效率提高了5.4%,换热效率提高了5.2%。当消旋导叶栅叶型结构为NACA6412叶型时,空冷凝汽器的换热性能最佳;消旋导叶栅的最佳导流角度为45°,最佳叶片数量为30,加装多列导叶栅的效果好于单列。所得结论为改善直接空冷凝汽器在环境风工况下的换热性能提供了参考。     

翼型蜗舌技术在多翼离心风机中的应用

本文提出了一种多翼离心风机蜗舌的设计方法——翼型蜗舌法,采用CFD和CAA分别对采用常规蜗舌和翼型蜗舌的多翼离心风机的三维流场和声场进行数值模拟,对比分析模拟结果可知:翼型蜗舌可以大大降低多翼离心风机蜗舌处产生流动分离和回流的机率,降低冲击损失,有利于提高离心风机的风量、风压、效率和降低气动噪声。     

除湿机风道CFD分析及优化

本文针对某除湿机风量小、噪声大的问题,运用计算流体动力学(CFD)分析方法对除湿机风道流场进行数值分析。分析结果表明,此除湿机离心风机出口气流分离严重并存在大尺度涡流,这是此除湿机风量小、噪声大的原因所在。本文对此除湿机离心风机蜗壳进行优化设计,经实验测试证明,改进后同等风量下除湿机电机功率降低10%,同时噪声降低3dB(A)以上。     

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。     

自扇冷式牵引电机风扇性能优化

以某自扇冷式牵引电机为例,采用计算流体力学的方法分析了通风系统的风阻、风量、流速、风扇机械损耗以及气动噪声,并进行了试验验证。结果表明,提高风扇内气流的均匀性和稳定性,减少风扇涡流,可以明显改善风扇性能、降低风扇损耗,明显降低电机气动噪声,显著提高电机效率,提高电机的性能。采用的计算分析方法和所得结论对风扇性能改进具有一定的参考意义。     

风机噪声的分析及控制

本文阐述了风机噪声产生的原因及各个噪声成分的特性,通过实验检测风机运转时噪音的大小及分布情况,明确风机噪声中的主要成分及类型,确定了相应的减噪措施,设计合理有效的消音装置,并通过实验验证该消音装置的有效性,达到降噪的效果。     

离心风机旋转失速状态下的流体动力学特征

基于节流阀函数及Navier-Stokes方程,对电厂常用的G4-73型后向式离心风机的旋转失速现象进行了非定常数值模拟。结果表明,失速先兆呈现明显的模态波形,存在一个传播速度为62.9%wr的失速团。风机失速频率为14.15 Hz,与实验结果一致。分析旋转失速发生前后4个典型时刻的流场动力学特征,并研究失速团的周向传播规律,相对坐标系下失速团沿着与叶轮相反的旋转方向传播。失速区全压波动曲线的规律研究揭示了失速团的相对位置及传播速度是影响风机全压波动及其频率的根本原因。研究结果对旋转失速故障的预估及主动控制具有重要意义。     

电站锅炉引风机试验研究

测量了一台脱硫改造后的电站锅炉引风机的出力和其他性能参数。结果表明引风机流量、压头、效率与设计工况点基本吻合,当排烟温度升高时,风机出力将有所下降。对比其设计性能曲线,该引风机压头还有一定裕量,可以满足目前机组进行的环保设备升级改造的需要。     

Fan noise reduction of household refrigerator

The authors describe the method of reducing the fan noise, especially the impeller noise, of a household refrigerator. The fan in the refrigerator tested is a propeller fan, and the fan unit consists of an impeller, which has four blades, a rear board, which covers the evaporator, and a front board, which has a number of openings. The flow through the openings freezes food in the freezer. By measuring the internal flow with a laser Doppler velocimeter, it was made clear that the flow through the impeller was not symmetrical to the axis. The unsymmetrical flow seems to be caused by the restrictions of flow passages, and it might produce the impeller noise. The search for the sound source by the sound intensity method indicated that the noise was radiated through the openings of the front board. Guiders were installed on the rear board in the fan unit to guide the flow away from the openings. As a result, the impeller noise was reduced, whereas the flow was kept almost the same     

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。     

燃气电厂直接空冷机组噪声治理及预测评价

阐述了燃气电厂噪声的主要来源,结合山西省某采用直接空冷机组的燃气电厂的工程实例,提出了采用直接空冷机组的燃气电厂噪声治理的措施,针对直接空冷系统提出了在直接空冷风机下部装设导流消音装置和挡风墙内装设消音板的噪声控制技术,并利用噪声预测软件对燃气电厂全厂噪声进行了预测和评价。     

泵站水泵吸水室内水动力学特性分析

取水泵站内产生漩涡和泥沙沉积是影响泵站效益发挥的两个重要问题。该文以巴基斯坦拉合尔地区南迪普电站的取水泵站为研究对象,采用物理模型试验和CFD(computational fluid dynamic)相结合的方法,研究了吸水室在设置M型防涡装置后,水泵吸水管内及进水流道内的水动力学特性。结果表明:基于CFD的模拟技术,成功重现了吸水管内涡核区的分布;当设置M型防涡装置后,吸水管内最大涡流角为4.82°,相对无防涡装置时,降低了72.69%;通过定义流速的标准差定量的表证水流均匀性,同时,解释了M型防涡装置的消涡机理。该研究为大型取水泵站的设计提供了有益的参考。