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山東軸流風機生產(chǎn)廠家噪聲治理結果
采取噪聲治理措施前后,大風量軸流風機進風口處噪聲值對比結果如圖5 所示。由圖5 可知,治理前后進風口處噪聲值在各倍頻程處有相似的升降趨勢?;谳S流風機軸向可以分區(qū)的結構特點,山東軸流風機生產(chǎn)廠家采用分區(qū)法將流體計算區(qū)域劃分為集流器區(qū)、第1級動葉區(qū)、第1級導葉區(qū)、第二級動葉區(qū)、第二級導葉區(qū)和擴壓器等6個部分,因為動葉區(qū)內流動較復雜,故采用尺寸函數(shù)對動葉區(qū)進行加密,而其他區(qū)域采用較為稀疏的網(wǎng)格。并且,噪聲在63Hz 和125Hz 處均有明顯峰值。治理后進風口處的噪聲值有明顯降低。在63Hz 處降噪量約30dB,通過治理前后噪聲的A計權測量值對比,治理后山東軸流風機生產(chǎn)廠家進風口噪聲降噪量為27dB(A)。
山東冠熙風機所采用的山東軸流風機生產(chǎn)廠家彎頭加折板式消聲器的組合消聲結構,針對該項目中大風量軸流風機的噪聲消聲量能夠達到27dB(A),并且對低頻噪聲具有較好的消聲效果。彎頭加折板式消聲器的組合消聲結構,不僅能夠有效的改變氣流流通方向,增加通道長度,提高空氣動力性噪聲的消聲量,而且節(jié)約空間,組合形式靈活,具有廣泛的應用前景。改造方案成組減少或者增加導葉片,其中導葉數(shù)目減少為方案一至方案三,導葉數(shù)目增加為方案四至方案六。
山東軸流風機生產(chǎn)廠家在同一轉速下,由于動葉安裝角的變化,因此其工作范圍是一組特性曲線。由于風機內部流動是復雜的三維黏性流,完全采用實驗方法或三維商業(yè)軟件求解其全工況下的性能費時費力且成本較高; 同時在風機工況改變,需要調整其轉速和動葉角度使其滿足風壓和效率的要求,因此,快速準確預測出軸流風機在安裝角變化時的氣動性能夠提高縮短設計周期和風機運行效率,具有極為重要的工程應用價值。隨著對旋風機的廣泛應用,風機的振動和噪聲除性能外,越來越受到人們的重視。
山東軸流風機生產(chǎn)廠家優(yōu)化思路
本模型采用Nelder - Mead 的優(yōu)化方法,用于非線性方程針對多目標的優(yōu)化方法,能尋找到全局較小偏差,同時根據(jù)自變量的增加而線性增加計算負荷的大小。由于自變量的變化參數(shù)較多,為了避免出現(xiàn)非物理的優(yōu)化結果,提高優(yōu)化效率。山東軸流風機生產(chǎn)廠家葉片泄漏有兩種情況:a)稀油潤滑的葉柄泄漏可以通過添加美孚600油或更換油來解決。本模型的優(yōu)化將分為兩個部分。
山東軸流風機生產(chǎn)廠家設計點的模型優(yōu)化
在設計點,風機內部流場狀況較好,流動損失小,。因為Koch & Smith 的模型考慮了諸多物理因素并被廣泛驗證了其合理性,因此不予優(yōu)化。有3 個參數(shù)需要優(yōu)化: 參考沖角、參考落后角和二次流損失。在一維計算時,由于模型中的經(jīng)驗公式是從大量壓氣機的實驗數(shù)據(jù)中提取出來的,針對某一特定的風機幾何尺寸,首先需要對采用的損失和落后角模型進行校驗和標定。標定是根據(jù)風機在轉速990r /min 時,山東軸流風機生產(chǎn)廠家的安裝角不變情況下的實驗氣動性能曲線。山東軸流風機生產(chǎn)廠家葉輪位置處的聲功率級較大,第二葉輪旋轉方向與第1葉輪加速氣流的夾角較大,沖擊較大。其次,利用優(yōu)化得到的損失和落后角模型,對安裝角分別為 10°、 5°、- 10°、- 5°的軸流風機的氣動性能進行數(shù)值模擬并與實驗結果進行對比分析,來驗證本模型的準確性和可靠性。因為本風機并未給定相關設計點的參數(shù),山東軸流風機生產(chǎn)廠家模型中只能選取設計轉速為990r /min 下率點為設計點,選取實驗的氣動性能曲線做為優(yōu)化對象。
根據(jù)山東軸流風機生產(chǎn)廠家優(yōu)化后的參數(shù),可以得到在設計轉速下動葉和靜葉的損失系數(shù)以及落后角隨沖角的變化趨勢,可以看出,損失系數(shù)和落后角隨沖角的變化基本符合風機的流動特性。
山東軸流風機生產(chǎn)廠家采用優(yōu)化后的損失和落后角模型,對該風機的5 條特性線進行數(shù)值模擬,結果如圖5 所示。從圖中可以看出,修正后的一維計算結果與實驗結果之間的較大誤差不到2%。
( 1) 對某單級動葉可調軸流風機,本模型的數(shù)值計算結果已經(jīng)與實驗的計算結果進行了對比,證明了經(jīng)過優(yōu)化后的模型能夠正確模擬得到該風機的氣動性能,體現(xiàn)了其可靠性和準確性,因此,只要能給定準確的設計點和某一轉速下的非設計工況點,經(jīng)過優(yōu)化后,本模型就能準確預測得到其它安裝角下的氣動性能。山東軸流風機生產(chǎn)廠家以其高效和易調節(jié)等優(yōu)點已成為燃煤發(fā)電機組的送、引和一次風機的優(yōu)選。
( 2) 根據(jù)優(yōu)化后的損失和落后角模型能夠較為合理地得到轉子和靜子的損失隨著葉片負荷的變化情況。導葉數(shù)目對軸流風機的性能、葉片靜力結構及振動等均有一定影響。
針對某660MW 機組配套的兩級動葉可調軸流一次風機,借助Fluent 進行流體數(shù)值模擬,研究導葉數(shù)目改變對風機性能的影響,并選出較優(yōu)方案三。山東軸流風機生產(chǎn)廠家利用Workbench 軟件進行流固耦合計算得出對葉片靜力結構及振動的影響。400Hz的噪聲在大氣相對濕度為50%,溫度為293K情況下,5km的傳播范圍衰減3dB。研究表明: 導葉數(shù)目減少方案風機性能明顯優(yōu)于導葉數(shù)目增加的方案,其中方案三為改型性能較佳的方案,改型后的方案其軸功率有所增大、耗電量有所增加; 方案三的葉片應力、總變形和振動與原風機基本一致,可以得出離心力對葉片靜力結構和振動起決定性作用,氣動力影響較小的結論; 方案三葉片的工作轉速遠低于一階臨界轉速,山東軸流風機生產(chǎn)廠家葉片的較大應力小于許用應力,均滿足設計使用要求。