离心风机气动噪声控制的理论与实验研究

若干年来,我们针对离心风机气动噪声控制问题进行了一系列理论和实验研究,提出了一种识别风机内部主要气动噪声源并通过判断主要噪声源强度变化对风机进行降噪改进的简捷方法,明确了离心风机的主要气动噪声源在蜗壳上,而不是在叶轮上,通过对离心风机气动噪声的产生及传播机理的研究,在理论上为正确进行离心风机气动噪声的控制及预测做出了有意义的推进。以上述理沦为核心,本文进行了大量的实验研究,形成了一套对离心风机进行降噪改进的关键技术。     

改变蜗壳安装位置提高多翼离心风机性能的试验研究与数值分析

以中央空调中广泛使用的多翼离心风机为研究对象,在不改变现有加工工艺的情况下,保持叶轮和集流器同心,试验研究了改变蜗壳安装位置时的气动性能和噪声特性。试验结果表明:对于本文研究的风机,叶轮中心与蜗壳中心相重合的位置并不是最佳安装位置,适当改变蜗壳的安装位置可使风机性能得到改善。当叶轮偏距L为10mm,偏心角θ为150°时,相比于原风机,改变蜗壳安装位置的风机在变转速工况范围内,风量提高3.5%³.9%,效率提高1.2%3.9%,效率提高1.2%².8%,同时噪声下降1.62.8%,同时噪声下降1.6¹.8dB(A)。对改进前后风机内部流动的数值分析表明:改进风机也改善了叶轮叶道内的总体流动状况,减小叶道内的流动分离损失,增加了流通能力,因而使风机气动性能提高,噪声降低。     

离心压缩机进口导叶流场的数值模拟

使用NUMECA计算软件,针对一个带有径向进气吸气室及可调进口导叶的离心压缩机级,在几个不同的进口导叶开度下,对压缩机级内部的三维粘性可压缩定常流动进行了非轴对称条件下的全通道数值模拟,并将计算所得到的在导叶全开状态下的级性能与该压缩机已有的级性能实验结果相比较,证实了数值模拟结果满足工程分析的精度要求.然后给该压缩机级更换了一种新的可调进口导叶,在完全相同的条件下对该压缩机级再次进行数值模拟,并分析了导叶更换对压缩机级性能产生的影响.最后,在进口导叶与叶轮之间选择了5种不同的轴向距离,在轴向进气及流动轴对称的简化条件下对该压缩机级分别进行了单通道数值模拟,对进口导叶与叶轮之间的最佳距离进行了初步探讨.数值模拟结果表明,用新导叶取代原导叶对级性能影响不大,主要原因是更换导叶并没有改变导叶产生预旋的作用,增大导叶的预旋作用可能是离心压缩机在变工况调节运行中实现节能的更有效途径.另外,原导叶与叶轮之间只有0.2倍导叶弦长的距离,从安全可靠性和气动性能等方面综合考虑,建议该距离加大到1.5倍导叶弦长更为合适.     

尺寸限制条件下离心风机蜗壳型线的设计研究

由于暖通空调行业在通风换热系统中的一些产品对于紧凑结构的要求很高,因此前向多翼离心风机及其风道系统的设计常常受到结构尺寸的限制。在实际应用中大量多翼离心风机采用"大叶轮、小蜗壳"结构,造成蜗壳型线与叶轮流动参数的不匹配。为了能够在空间受限的条件下,尽可能设计出相对高效和大风量的前向多翼离心风机,本文对比分析了受限空间下两种思路设计得到的多种蜗壳型线方案,利用数值仿真确定最优方案,并通过实验测试对仿真计算结果进行了验证。在此基础上分析了最优方案内部的流动特征。     

双吸多翼离心风机进口集流器偏心安装的试验研究

以中央空调末端装置中广泛使用的双吸前向多翼离心风机为研究对象,试验研究了集流器偏心安装对风机性能与噪声的影响。研究结果表明:合适的集流器偏心安装位置有利于提高风机在不同工作转速下的性能。当偏距比ε=0.067、偏心角θ=180°时,可使风机具有较好的综合性能,而偏距比ε=0.067、偏心角θ=30°的方案更有利于改善风机的噪声特性,气动性能也略有提高。     

改变叶轮与蜗壳相对安装位置对双吸多翼风机性能影响的试验研究

以中央空调末端装置中广泛使用的双吸前向多翼离心风机为研究对象,设计了叶轮与蜗壳安装位置可调的试验装置,试验研究了改变叶轮与蜗壳安装位置对风机性能的影响,并进行了初步的分析。研究结果表明:对于本文研究的风机,叶轮中心与蜗壳几何中心相重合的位置不是最佳位置,两者合适的相对安装位置能使风机在设计转速下风量提高6.08%,总效率提高2.4%,噪声降低0.8dB(A)。