山東冠熙環(huán)保設(shè)備有限公司主營：軸流風(fēng)機(jī),耐高溫高濕風(fēng)機(jī),烘干設(shè)備用風(fēng)機(jī),離心風(fēng)機(jī),除塵風(fēng)機(jī)

以礦井對旋軸流局部通風(fēng)機(jī)為研究對象，進(jìn)行了風(fēng)機(jī)葉片的穿孔設(shè)計，建立了風(fēng)機(jī)葉片穿孔前后風(fēng)機(jī)的總體模型，并進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)、非穩(wěn)態(tài)模擬和噪聲預(yù)測。結(jié)果表明，葉片穿孔能有效地抑制葉片非工作面葉尖泄漏和渦流的產(chǎn)生和脫落，從而降低了兩級葉輪通過頻率的聲功率級和聲壓值。寬帶噪聲是穿孔后的主要噪聲源。對旋軸流風(fēng)機(jī)存在振動大、噪聲大的問題。由于煤礦工作的性質(zhì)，風(fēng)機(jī)必須始終處于運行狀態(tài)，以保證井下有足夠的新鮮空氣。持續(xù)的風(fēng)機(jī)噪音會讓地下工作者感到分心，無法集中注意力。嚴(yán)重的噪音會對人的聽力、視力、神經(jīng)系統(tǒng)等造成傷害。較大的振動和噪聲也會影響風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，降低其使用壽命。研究風(fēng)機(jī)噪聲產(chǎn)生的原因及其防治方法，對提高井下工作環(huán)境質(zhì)量，保證礦井安全生產(chǎn)具有重要意義。方開祥模擬了一臺小型散熱風(fēng)扇的流場，設(shè)計了葉片的穿孔。穿孔后，風(fēng)機(jī)的聲壓級降低，證實了降低穿孔噪聲的可行性。張啟順研究了風(fēng)機(jī)葉片數(shù)相匹配時，風(fēng)機(jī)內(nèi)流場和聲功率級的變化。對風(fēng)機(jī)不同流量下產(chǎn)生噪聲的原因。實驗結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果的比較驗證了模擬的正確性。因此，利用多孔葉片模型對風(fēng)機(jī)的噪聲進(jìn)行模擬，可為風(fēng)機(jī)降噪提供參考。

在風(fēng)機(jī)穩(wěn)態(tài)模擬完成后，將穩(wěn)態(tài)模擬結(jié)果作為初始場。采用滑動網(wǎng)格模型對非定常流動進(jìn)行了數(shù)值模擬。邊界條件與穩(wěn)態(tài)模擬相同。湍流模型采用Les模型，子格子模型采用Smagorinsky-Lilly模型。噪聲模擬采用噪聲模擬模型FW-H，根據(jù)Lighthill方程的推導(dǎo)過程，單極、偶極和四極源、氣流和旋轉(zhuǎn)葉片的周期性撞擊產(chǎn)生的噪聲屬于單極源，氣流和旋轉(zhuǎn)葉片相互作用形成的不穩(wěn)定反作用力產(chǎn)生的噪聲屬于單極源。物體屬于偶極源，流場總粘應(yīng)力產(chǎn)生的噪聲屬于四極源。采用RNGK-E湍流模型計算了風(fēng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)流場。在此基礎(chǔ)上，利用LES軟件對風(fēng)機(jī)的瞬態(tài)流場進(jìn)行了計算，并引入了FW-H噪聲模擬模型對風(fēng)機(jī)的流場進(jìn)行了計算。模擬中的噪聲接收點與國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的噪聲測試中的傳聲器位置一致。噪聲測點距風(fēng)機(jī)出口表面中心1米，測點與出口中心點的連接線距出口表面45度。為了避免電機(jī)對實際測量結(jié)果的影響，一般的監(jiān)測點設(shè)在進(jìn)口側(cè)。本文設(shè)置了四個監(jiān)測點，即監(jiān)測點1：機(jī)器進(jìn)口面為45度，相距1米；監(jiān)測點2：風(fēng)機(jī)進(jìn)口；監(jiān)測點3：兩級葉輪中部；監(jiān)測點4：風(fēng)機(jī)出口。

風(fēng)機(jī)葉尖渦度的增大可以有效地阻礙泄漏流的通過，使風(fēng)機(jī)泄漏流與主流混合造成的損失減小，葉片前緣泄漏量的增加小于中、后緣泄漏量的增加?？傮w上，漏風(fēng)量減少，提高了風(fēng)機(jī)的性能。這與參考文獻(xiàn)中得到的前、后緣對風(fēng)機(jī)總壓損失系數(shù)的影響是一致的。隨著間隙的逐漸增大，葉頂前部的渦度強(qiáng)度增大，后緣的渦度強(qiáng)度減小，總體變化較小，泄漏量略有增加。葉片吸力前緣中部渦度強(qiáng)度略有增加，沿弦長方向吸力面中部和后部渦度強(qiáng)度基本不變。風(fēng)機(jī)葉片前緣附近的渦度強(qiáng)度急劇增加。這是由于前緣點高度的變化導(dǎo)致的葉尖流動角度的變化。前緣點渦度強(qiáng)度的增加阻礙了吸力面附近的流入，也降低了主流與泄漏流的混合程度。雖然方案6的進(jìn)風(fēng)速度有所降低，但由于葉頂和后緣附近的渦度強(qiáng)度降低，風(fēng)機(jī)效率總體降低，相應(yīng)的泄漏面積和泄漏流量增大。軸向速度分布可以反映轉(zhuǎn)子葉片流道內(nèi)的流動能力和分離尾跡區(qū)的特征。因此，轉(zhuǎn)子葉片出口軸向速度分布的徑向分布如圖6所示，用于分析流量。由于葉根和葉頂端壁附件的附面層較厚，導(dǎo)致流體流過該區(qū)域后的軸向速度較小，而葉頂附件又因泄漏存在使軸向速度進(jìn)一步減小。