山東軸流風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家噪聲治理結(jié)果

采取噪聲治理措施前后，大風(fēng)量軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口處噪聲值對比結(jié)果如圖5 所示。由圖5 可知，治理前后進(jìn)風(fēng)口處噪聲值在各倍頻程處有相似的升降趨勢?；谳S流風(fēng)機(jī)軸向可以分區(qū)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，山東軸流風(fēng)機(jī)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(dǎo)葉區(qū)、第二級動葉區(qū)、第二級導(dǎo)葉區(qū)和擴(kuò)壓器等6個部分，因?yàn)閯尤~區(qū)內(nèi)流動較復(fù)雜，故采用尺寸函數(shù)對動葉區(qū)進(jìn)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(jìn)風(fēng)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(quán)測量值對比，治理后山東軸流風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家進(jìn)風(fēng)口噪聲降噪量為27dB(A)。

山東冠熙風(fēng)機(jī)所采用的山東軸流風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家彎頭加折板式消聲器的組合消聲結(jié)構(gòu)，針對該項(xiàng)目中大風(fēng)量軸流風(fēng)機(jī)的噪聲消聲量能夠達(dá)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(jié)構(gòu)，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(yīng)用前景。改造方案成組減少或者增加導(dǎo)葉片，其中導(dǎo)葉數(shù)目減少為方案一至方案三，導(dǎo)葉數(shù)目增加為方案四至方案六。

山東軸流風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家在同一轉(zhuǎn)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(fēng)機(jī)內(nèi)部流動是復(fù)雜的三維黏性流，完全采用實(shí)驗(yàn)方法或三維商業(yè)軟件求解其全工況下的性能費(fèi)時費(fèi)力且成本較高; 同時在風(fēng)機(jī)工況改變，需要調(diào)整其轉(zhuǎn)速和動葉角度使其滿足風(fēng)壓和效率的要求，因此，快速準(zhǔn)確預(yù)測出軸流風(fēng)機(jī)在安裝角變化時的氣動性能夠提高縮短設(shè)計周期和風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率，具有極為重要的工程應(yīng)用價值。隨著對旋風(fēng)機(jī)的廣泛應(yīng)用，風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)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(biāo)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(fù)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(jié)果，提高優(yōu)化效率。山東軸流風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家設(shè)計點(diǎn)的模型優(yōu)化

在設(shè)計點(diǎn)，風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場狀況較好，流動損失小，。因?yàn)镵och ＆ Smith 的模型考慮了諸多物理因素并被廣泛驗(yàn)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(yàn)公式是從大量壓氣機(jī)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中提取出來的，針對某一特定的風(fēng)機(jī)幾何尺寸，首先需要對采用的損失和落后角模型進(jìn)行校驗(yàn)和標(biāo)定。標(biāo)定是根據(jù)風(fēng)機(jī)在轉(zhuǎn)速990r /min 時，山東軸流風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家的安裝角不變情況下的實(shí)驗(yàn)氣動性能曲線。山東軸流風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家葉輪位置處的聲功率級較大，第二葉輪旋轉(zhuǎn)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(fēng)機(jī)的氣動性能進(jìn)行數(shù)值模擬并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比分析，來驗(yàn)證本模型的準(zhǔn)確性和可靠性。因?yàn)楸撅L(fēng)機(jī)并未給定相關(guān)設(shè)計點(diǎn)的參數(shù)，山東軸流風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家模型中只能選取設(shè)計轉(zhuǎn)速為990r /min 下率點(diǎn)為設(shè)計點(diǎn)，選取實(shí)驗(yàn)的氣動性能曲線做為優(yōu)化對象。

根據(jù)山東軸流風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家優(yōu)化后的參數(shù)，可以得到在設(shè)計轉(zhuǎn)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(fēng)機(jī)的流動特性。

山東軸流風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家采用優(yōu)化后的損失和落后角模型，對該風(fēng)機(jī)的5 條特性線進(jìn)行數(shù)值模擬，結(jié)果如圖5 所示。從圖中可以看出，修正后的一維計算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果之間的較大誤差不到2%。

( 1) 對某單級動葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)，本模型的數(shù)值計算結(jié)果已經(jīng)與實(shí)驗(yàn)的計算結(jié)果進(jìn)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(fēng)機(jī)的氣動性能，體現(xiàn)了其可靠性和準(zhǔn)確性，因此，只要能給定準(zhǔn)確的設(shè)計點(diǎn)和某一轉(zhuǎn)速下的非設(shè)計工況點(diǎn)，經(jīng)過優(yōu)化后，本模型就能準(zhǔn)確預(yù)測得到其它安裝角下的氣動性能。山東軸流風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家以其高效和易調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)已成為燃煤發(fā)電機(jī)組的送、引和一次風(fēng)機(jī)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(zhuǎn)子和靜子的損失隨著葉片負(fù)荷的變化情況。導(dǎo)葉數(shù)目對軸流風(fēng)機(jī)的性能、葉片靜力結(jié)構(gòu)及振動等均有一定影響。

針對某660MW 機(jī)組配套的兩級動葉可調(diào)軸流一次風(fēng)機(jī)，借助Fluent 進(jìn)行流體數(shù)值模擬，研究導(dǎo)葉數(shù)目改變對風(fēng)機(jī)性能的影響，并選出較優(yōu)方案三。山東軸流風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家利用Workbench 軟件進(jìn)行流固耦合計算得出對葉片靜力結(jié)構(gòu)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(dǎo)葉數(shù)目減少方案風(fēng)機(jī)性能明顯優(yōu)于導(dǎo)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(yīng)力、總變形和振動與原風(fēng)機(jī)基本一致，可以得出離心力對葉片靜力結(jié)構(gòu)和振動起決定性作用，氣動力影響較小的結(jié)論; 方案三葉片的工作轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)低于一階臨界轉(zhuǎn)速，山東軸流風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家葉片的較大應(yīng)力小于許用應(yīng)力，均滿足設(shè)計使用要求。