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

引風機采用SolidWorks三維建模軟件對斜通道離心風機進行了三維建模，對整個離心風機進行了建模。由于斜槽風機葉片采用無氣鋼板焊接而成，為了簡化網(wǎng)格生成，提高網(wǎng)格質(zhì)量，采用無厚度曲面建立了離心風機的三維模型。引風機的網(wǎng)格生成方法可分為結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格和非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。一般來說，結(jié)構(gòu)網(wǎng)格計算的收斂速度是快而好的。然而，在一些復雜的結(jié)構(gòu)中，很難生成結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。在結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成過程中，邊上節(jié)點的數(shù)目發(fā)生變化，往往導致相應(yīng)的邊節(jié)點發(fā)生許多變化。網(wǎng)格生成通常占用CFD分析師的大部分時間。針對這一問題，本文采用混合網(wǎng)格對引風機進行網(wǎng)格劃分，即結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格與非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格相結(jié)合的方法。結(jié)構(gòu)網(wǎng)格用于劃分葉輪的葉片通道。在瞬態(tài)計算結(jié)果穩(wěn)定后，利用FW-H模型對設(shè)計風機的氣動噪聲進行了計算。由于葉片位于葉輪各通道的連接處，葉片為非線性結(jié)構(gòu)。在劃分結(jié)構(gòu)網(wǎng)格時，往往會產(chǎn)生負體積。因此，采用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分進氣道上部，并對靠近壁面和葉片的網(wǎng)格進行加密。邊界附近第1層的厚度為0.01 mm，這確保壁上的Y+值在湍流模型要求的范圍內(nèi)?？紤]到后期改善引風機結(jié)構(gòu)的便利性，葉輪與蝸殼分開嚙合，并在相應(yīng)的表面建立接口進行數(shù)據(jù)交換。葉輪外場計算網(wǎng)格為1224917殼體和1281713網(wǎng)格。

將引風機模型導入ICEM 進行網(wǎng)格劃分，網(wǎng)格劃分過程中對離心風機關(guān)鍵部位要進行加密處理，如葉輪、集流器、蝸舌、進氣箱的轉(zhuǎn)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?？紤]到離心風機結(jié)構(gòu)的復雜且不規(guī)則性，本文采用非結(jié)構(gòu)四面體網(wǎng)格進行劃分，其中無進氣箱的離心風機網(wǎng)格數(shù)量約370萬，網(wǎng)格質(zhì)量為0.3以上；帶進氣箱的離心風機網(wǎng)格數(shù)量為380萬，網(wǎng)格質(zhì)量為0.3以上。Baloni等采用實驗方法，對具有相同葉輪，引風機蝸殼采用等環(huán)量法與等平均速度法成型的離心風機內(nèi)部流動特性進行了研究，結(jié)果表明采用等平均速度法成型的蝸殼內(nèi)部氣流的速度梯度與壓力梯度都小于采用等環(huán)量法成型的蝸殼，內(nèi)部流動情況更優(yōu)。

引風機采用標準k-?模型，壁面函數(shù)為Scalable，數(shù)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(zhuǎn)速低，馬赫數(shù)小，可認為氣流為不可壓縮定常流動。進口給定質(zhì)量流量，出口給定靜壓,壁面條件為無滑移邊界，轉(zhuǎn)速為1 480r/min，并將流動區(qū)域分為靜止域與旋轉(zhuǎn)域，兩者通過Interface連接，連接模型為普通連接，坐標變換為轉(zhuǎn)子算法，網(wǎng)格連接方式為GGI。為了保證離心風機工作的可靠性，風機的前蓋與集流器之間和蝸殼與轉(zhuǎn)軸之間，都要保持必定的空隙。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(nèi)部流場較為復雜，為了揭示引風機內(nèi)的流場特性，對風機進行全三維數(shù)值模擬。先單獨分析了進氣箱內(nèi)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。

引風機與4 種消聲方式風機的A 聲級對比。從圖中可以看出，每一種方式都有著不錯的降噪效果，其中C 型改進風機降噪效果好，在額定工況點附近總A聲級能降低約7 dB( A) ; B 型改進風機降噪效果也比較理想，優(yōu)于A 和D 型改進風機; A 型改進風機的消聲效果最差。出現(xiàn)上述情況的原因應(yīng)該是電機噪聲通過蝸殼會被放大，而沒有被吸聲材料有效吸收。離心風機及內(nèi)部三維流場的計算辦法依據(jù)作業(yè)原理的不同風機能夠分為容積式、葉片式和噴射式三種。但后蓋板加裝消聲材料，恰好吸收了電機的部分噪聲，因此后蓋板加裝吸聲材料降低風機噪聲明顯。

本文對吸聲蝸殼對風機降噪效果進行了研究，分別對單獨蝸板、后蓋板、蝸板與后蓋板、蝸板與前蓋板加裝消聲材料的4 種方式進行了試驗測量，在引風機全工況范圍內(nèi)，風機噪聲都有不同程度的降低，其中蝸板加后蓋板組合的降噪效果好。由于穿孔板摩擦損失較大，氣體流動阻力增加，導致風機壓力和效率都有不同程度的降低。通過試驗證明相對于周向蝸板加裝消聲材料，風機后蓋板加裝消聲材料消聲效果明顯，且結(jié)構(gòu)簡單、制造方便風機壓力損失小。通過對原型風機和斜槽風機葉片通道流線圖的比較，可以看出所設(shè)計的風機內(nèi)部流動得到了很大的改善，從而驗證了本文風機設(shè)計方案的可行性。也證明了消聲蝸殼有很好的降噪效果，并且引風機蝸殼尺寸雖然有一定的增大，但相對于消聲器等其他降噪方法優(yōu)勢還是很明顯的。對風機進出口安裝條件有限制并且對噪聲有一定要求的離心風機，吸聲蝸殼是較好的選擇。