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

將通風機模型導入ICEM 進行網格劃分，網格劃分過程中對離心風機關鍵部位要進行加密處理，如葉輪、集流器、蝸舌、進氣箱的轉角處等。對風機的進口與出口適當延長，以保證計算的穩(wěn)定性。考慮到離心風機結構的復雜且不規(guī)則性，本文采用非結構四面體網格進行劃分，其中無進氣箱的離心風機網格數量約370萬，網格質量為0.3以上；帶進氣箱的離心風機網格數量為380萬，網格質量為0.3以上。

通風機采用標準k-?模型，壁面函數為Scalable，數值計算方法為高階求解格式，求解格式為一階格式。由于通風機轉速低，馬赫數小，可認為氣流為不可壓縮定常流動。進口給定質量流量，出口給定靜壓,壁面條件為無滑移邊界，轉速為1 480r/min，并將流動區(qū)域分為靜止域與旋轉域，兩者通過Interface連接，連接模型為普通連接，坐標變換為轉子算法，網格連接方式為GGI。本文所研究的某離心風機葉輪有均布的16 個前向的大小葉片，其內部流場較為復雜，為了揭示通風機內的流場特性，對風機進行全三維數值模擬。先單獨分析了進氣箱內部流場特性，然后對進氣箱與風機進行一體化分析，研究進氣箱對離心風機性能的影響。

在標準進氣風管測試裝置上，對通風機及在風機蝸殼周向板、前蓋板、后蓋板等部位分別加裝吸聲材料后，測試了不同結構形式下風機性能和噪聲特性。試驗結果表明:相比原風機，蝸殼周向板與后蓋板同時加裝吸聲材料效果較好，設計工況下A聲級能夠降低7．2dB(A)，在小流量工況下，吸聲蝸殼的降噪效果變差;根據風機噪聲頻譜，穿孔板加玻璃棉吸聲蝸殼的吸聲性能中高頻好于低頻，風機基頻噪聲在設計點能夠降低12．5dB(A);通風機加裝吸聲材料后風機氣動性能會略有下滑，壓力和效率都有不同程度的降低。離心式風機是工業(yè)生產中應用廣泛的通用輔助設備，而風機噪聲尤其大型風機噪聲很大，嚴重影響人的身心健康，所以降低風機噪聲有著重要的意義。由于蝸殼壁面是離心風機主要的氣動噪聲源，蝸殼不消聲時，聲波在風機蝸殼內連續(xù)反射，形成一個混響聲場，聲壓級較高。采用消聲蝸殼后，被吸收的聲能多，被反射的聲能少，其聲場的聲壓級就會降低。

對于通風機消聲蝸殼降噪效果的研究，國內外很多學者都做了不少的研究工作。Bartenwerfer等將蝸板外側消聲部分的外殼做成方形，里面填充消聲材料對離心風機進行降噪試驗研究，使改進后的風機A聲級降低了9～12dB(A)。劉曉良等研究了消聲蝸殼消聲材料厚度、空腔厚度等對風機降噪效果的影響，結果表明:適當增加消聲材料厚度或空腔厚度可以提高消聲蝸殼的降噪效果。到目前為止，對消聲蝸殼的研究基本都集中在周向蝸板上加裝消聲材料，對風機側板加消聲材料的消聲蝸殼降噪效果研究得還比較少。

通風機性能試驗原理及其裝置為了驗證修正后數值計算模型的準確度，對原風機的不同工況氣動性能試驗。將修正前后數值計算模型預測原型機性能結果與試驗值作對比分析，由數據可知，采用標準k-ε 模型預測的風機性能曲線較試驗值存在一定誤差，其較大誤差值達9.5%，修正的k-ε 模型，各流量工況下通風機出口靜壓計算值與試驗值吻合，其性能曲線趨于重合，兩者誤差值明顯減小，且較大誤差降低至3%，充分驗證了所采用的數值計算模型修正方法的可行性，同時為下文通風機性能的準確度和可靠性預測提供支撐。設計原理分析原風機蝸殼內壁型線采用的是傳統(tǒng)蝸殼型線設計方法，即不考慮壁面粘性摩擦的影響，氣流動量矩保持不變，運用不等邊基圓法繪制的近似阿基米德螺旋線。而實際流動過程中，氣體粘性作用常導致其速度在過流斷面上呈現的分布不均勻現象。

對于低速小型多翼離心風機而言，由于氣體流道狹窄，受粘性作用的影響，風機內壁面邊界層分離加劇，經過葉輪加速的氣體流速沿蝸殼徑向方向逐漸減小，而在通風機蝸殼出口處，由于同時受到蝸舌結構和蝸殼壁面的影響，其流速為管道流速度分布，受粘性作用的影響，蝸殼內流體于整個流道空間內呈現速度分布不均勻的現象，因此在實際流動過程中，流體動量矩并不是不變的，而是隨流動的進行不斷減小，故基于動量矩守恒定律設計的傳統(tǒng)蝸殼型線存在動量修正的必要。改型設計方法由于氣體粘性力無法通過簡單的公式運算獲得，且其大小受氣體速度的影響，因此本文采用一種簡單化的求解方法，即基于傳統(tǒng)不等邊基圓法，通風機運用改進后的k-ε 模型對原風機進行數值模擬，設置如圖8 所示的4 個監(jiān)測截面，其方位角φ 分別為90°、180°、270°、360°。通過Fluent 后處理計算得出蝸殼壁面區(qū)域于以上4 個截面處所受粘性力大小Fν ，測量力矩中心至力原點距離R，由額定工況下風機總質量流量q 計算得單位質量流體所受黏性力矩平均值m FR / q。