離心風(fēng)機(jī)的瞬態(tài)計(jì)算方法采用第二章所述的穩(wěn)態(tài)計(jì)算方法。計(jì)算結(jié)果收斂后，將收斂結(jié)果作為瞬態(tài)計(jì)算的初始值。湍流模型仍然是sstk_uuu。采用隱式分離法求解離散方程。離心風(fēng)機(jī)的壓力修正采用簡(jiǎn)單算法進(jìn)行。對(duì)流項(xiàng)采用二階迎風(fēng)格式離散，擴(kuò)散項(xiàng)采用二階中心格式離散，時(shí)間項(xiàng)采用二階隱式格式離散。時(shí)間步長(zhǎng)由公式確定。離心風(fēng)機(jī)空氣動(dòng)力噪聲的計(jì)算離心風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪聲主要包括機(jī)械噪聲、電磁噪聲和空氣動(dòng)力噪聲。離心風(fēng)機(jī)的內(nèi)部是復(fù)雜的三維非定常渦噪聲。復(fù)雜流場(chǎng)結(jié)構(gòu)與氣動(dòng)噪聲的相關(guān)性是氣動(dòng)噪聲研究中的一個(gè)難題。

為了了解三維流場(chǎng)結(jié)構(gòu)對(duì)氣動(dòng)噪聲的影響，在氣動(dòng)噪聲預(yù)測(cè)中，采用條帶理論方法確定葉片表面的氣動(dòng)參數(shù)。近年來(lái)，風(fēng)機(jī)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的研究取得了很大進(jìn)展。在風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲預(yù)測(cè)中，建立了相應(yīng)的物理模型和數(shù)學(xué)模型，介紹了復(fù)雜流場(chǎng)的數(shù)值模擬技術(shù)，進(jìn)行了考慮三維流場(chǎng)的氣動(dòng)噪聲預(yù)測(cè)計(jì)算，研究了流場(chǎng)結(jié)構(gòu)對(duì)離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲的影響。討論了如何有效地控制風(fēng)機(jī)內(nèi)部流量，降低風(fēng)機(jī)噪聲。離心風(fēng)機(jī)采用多耦合仿生設(shè)計(jì)和數(shù)值計(jì)算方法，研究了仿生葉片的降噪機(jī)理。結(jié)果表明，仿生葉片的鋸齒后緣結(jié)構(gòu)可以有效地改變?nèi)~片后緣脫落渦的結(jié)構(gòu)和頻率，從而減小葉片表面的壓力波動(dòng)和氣流對(duì)葉片前緣的影響，使A計(jì)權(quán)聲壓級(jí)提高。風(fēng)機(jī)的EL可降低2.1db。Seung-heo等人[64]將葉片的線性后緣改為S形后緣，結(jié)果表明，S型后緣葉片能有效地降低空調(diào)風(fēng)機(jī)的噪聲，使離心風(fēng)機(jī)噪聲降低到2.2dB左右。當(dāng)S型后緣角為5度，葉片傾角適當(dāng)增大時(shí)，可有效降低空調(diào)風(fēng)機(jī)噪聲。

通過(guò)對(duì)離心風(fēng)機(jī)不同方案的改進(jìn)，得出如下結(jié)論：向內(nèi)延長(zhǎng)斜槽風(fēng)機(jī)葉輪的短葉片，可以有效地減小風(fēng)機(jī)所需的扭矩，提高風(fēng)機(jī)在設(shè)計(jì)條件下的效率；延長(zhǎng)斜槽風(fēng)機(jī)葉輪的長(zhǎng)葉片和短葉片，9-22離心風(fēng)機(jī)，可以提高風(fēng)機(jī)的效率。外擴(kuò)可以明顯提高風(fēng)機(jī)的總壓，但隨著總壓的增大，風(fēng)機(jī)所需的扭矩也隨之增大。因此，風(fēng)扇的效率幾乎不變。減小斜槽離心風(fēng)機(jī)樣機(jī)蝸殼與葉輪的間隙，不僅可以提高風(fēng)機(jī)的總壓，而且可以降低風(fēng)機(jī)所需的扭矩，提率2.1%。通過(guò)對(duì)離心風(fēng)機(jī)樣機(jī)內(nèi)部流動(dòng)的分析，提出了三種不同的改進(jìn)方案，每種方案都提高了風(fēng)機(jī)的一定性能參數(shù)。

風(fēng)機(jī)短葉片向內(nèi)加長(zhǎng)，提高風(fēng)機(jī)效率；風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)直徑增大，風(fēng)機(jī)總壓增大；蝸殼舌與風(fēng)機(jī)葉輪間隙適當(dāng)減小，風(fēng)機(jī)總壓和效率提高。證實(shí)了。但離心風(fēng)機(jī)仍采用復(fù)雜的曲面葉片結(jié)構(gòu)，4-79離心風(fēng)機(jī)，這不會(huì)改善風(fēng)機(jī)加工工藝的復(fù)雜故障，每一個(gè)改進(jìn)方案都不能改善風(fēng)機(jī)葉片通道內(nèi)的流動(dòng)特性，使風(fēng)機(jī)的總壓力值達(dá)到5000pa以上，且沖擊力較大。提高風(fēng)扇的效率。如果只重新設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的葉輪結(jié)構(gòu)，必然會(huì)導(dǎo)致葉輪與風(fēng)機(jī)蝸殼結(jié)構(gòu)不匹配，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)性能急劇下降。因此，本文采用現(xiàn)代風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)理論，以全壓5000pa、轉(zhuǎn)速2900rmp、離心風(fēng)機(jī)的風(fēng)量1300hm/3為設(shè)計(jì)目標(biāo)，對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，山東離心風(fēng)機(jī)，以滿足合作公司的性能要求，提高風(fēng)機(jī)的整體性能。在設(shè)計(jì)中，6-51離心風(fēng)機(jī)，主要介紹了風(fēng)機(jī)葉輪、蝸殼和集熱器結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇方法，介紹了葉片結(jié)構(gòu)的選擇。

本文主要完成設(shè)計(jì)離心風(fēng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)數(shù)值計(jì)算，在瞬態(tài)數(shù)值計(jì)算結(jié)果穩(wěn)定后，采用FW-H模型計(jì)算設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)噪聲值。根據(jù)數(shù)值計(jì)算結(jié)果，得出以下結(jié)論：

（1）通過(guò)比較設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)樣機(jī)和斜槽離心風(fēng)機(jī)樣機(jī)的數(shù)值計(jì)算結(jié)果，可以看出在設(shè)計(jì)流量條件下重新設(shè)計(jì)的離心機(jī)，風(fēng)機(jī)的總壓值高于E設(shè)計(jì)目標(biāo)，效率68%，效率比樣機(jī)高19.9%，總壓值由4626pa提高到5257pa，均滿足合作單位的性能要求。

（2）通過(guò)觀察原型風(fēng)機(jī)和斜槽風(fēng)機(jī)葉片通道的流線圖，可以看出設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的長(zhǎng)、短葉片吸力面分離較弱，但沒(méi)有強(qiáng)渦流區(qū)。與樣機(jī)的內(nèi)部流程相比，該流程有了很大的改進(jìn)，效率也有了很大的提高。

（3）根據(jù)計(jì)算出離心風(fēng)機(jī)的噪聲頻譜，可以看出設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的聲壓在1100Hz時(shí)有一個(gè)峰值，聲壓值為58dB。在遠(yuǎn)場(chǎng)噪聲計(jì)算中，隨著受流點(diǎn)到葉輪中心距離的增加，風(fēng)機(jī)噪聲值呈下降趨勢(shì)。

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