針對鍋爐風(fēng)機(jī)廠家有無進(jìn)氣箱兩種結(jié)構(gòu)形式，建立了兩種計(jì)算模型，利用CFX 軟件對兩種模型進(jìn)行數(shù)值模擬，研究其內(nèi)部三維流場特性，基于數(shù)值模擬結(jié)果分析了進(jìn)氣箱對離心風(fēng)機(jī)的性能影響。數(shù)值模擬結(jié)果表明：加進(jìn)氣箱后，離心風(fēng)機(jī)的全開流量與壓力有所降低，縮短了有效工作區(qū)域；在鍋爐風(fēng)機(jī)廠家內(nèi)部葉輪進(jìn)口處產(chǎn)生渦旋現(xiàn)象，堵塞了葉輪流道，使風(fēng)機(jī)的效率和壓力降低。研究結(jié)果表明：鍋爐風(fēng)機(jī)廠家加米字形集流器使集流器進(jìn)出口壓差增加，明顯地起到對粉塵流場的導(dǎo)流作用。數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測試值對比是比較吻合。進(jìn)氣箱是離心風(fēng)機(jī)重要的組成部分，主要應(yīng)用于大型離心風(fēng)機(jī)與雙吸離心風(fēng)機(jī)。進(jìn)氣箱在其出口處氣體發(fā)生近90°轉(zhuǎn)彎，內(nèi)部流場十分復(fù)雜，并造成很大的流動損失。其出口速度的不均勻性對鍋爐風(fēng)機(jī)廠家性能影響明顯，有必要對其特性進(jìn)行研究。A.G.Sheard通過研究加進(jìn)氣箱的通風(fēng)機(jī)，在鍋爐風(fēng)機(jī)廠家葉輪進(jìn)口加導(dǎo)流板控制葉輪進(jìn)口的非均勻氣流，結(jié)果表明在葉輪進(jìn)口加導(dǎo)流板能夠提高風(fēng)機(jī)的全壓，并得出了葉片根部斷裂的原因。使用三維粒子動態(tài)分析儀（3D-PDA）對大型風(fēng)機(jī)進(jìn)氣箱內(nèi)部三維氣體流場進(jìn)行測量，揭示了其內(nèi)部流動的基本特征，為了解進(jìn)氣箱流場結(jié)構(gòu)和流動機(jī)理提供了依據(jù)。

本文以鍋爐風(fēng)機(jī)廠家為研究對象，對4 種組合方式的消聲蝸殼進(jìn)行了試驗(yàn)測量，研究了每一種組合的降噪效果及對風(fēng)機(jī)氣動性能的影響。金屬葉輪是離心風(fēng)機(jī)的重要組成部分，對于離心風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行和性能起著決定作用。試驗(yàn)在符合ISO3745 標(biāo)準(zhǔn)的半消聲室中進(jìn)行，其四周墻壁及屋頂均裝有消聲尖劈，消聲室截止頻率100 Hz，本底噪聲為26 dB( A) 。試驗(yàn)裝置和測試系統(tǒng)按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1236－2000《工業(yè)通風(fēng)機(jī)用標(biāo)準(zhǔn)化風(fēng)道進(jìn)行性能試驗(yàn)》和GB/T2888－91《鍋爐風(fēng)機(jī)廠家和羅茨鼓風(fēng)機(jī)噪聲測量方法》的要求設(shè)計(jì)、制造、測試。鍋爐風(fēng)機(jī)廠家進(jìn)氣口端連接符合GB/T 1236 規(guī)定的風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)進(jìn)氣試驗(yàn)裝置。使用智能壓力風(fēng)速風(fēng)量儀測出PL3 位置的靜壓和PL5 處的流量壓差，然后再根據(jù)其他測量的數(shù)據(jù)算出風(fēng)機(jī)全壓和靜壓試驗(yàn)裝置。

試驗(yàn)采用進(jìn)口堵片方式調(diào)節(jié)流量，從大流量至小流量共選取8 個(gè)工況點(diǎn)，分別測試每個(gè)工況點(diǎn)的風(fēng)機(jī)流量、壓力、功耗和噪聲。各部件結(jié)構(gòu)優(yōu)化對離心風(fēng)機(jī)金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行的影響集流器優(yōu)化對鍋爐風(fēng)機(jī)廠家金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行的影響集流器的工作原理是通過將氣流均勻地送入葉輪進(jìn)口截面，以達(dá)到提高鍋爐風(fēng)機(jī)廠家葉輪的效率以及風(fēng)機(jī)整體性能的目的。后計(jì)算風(fēng)機(jī)標(biāo)況下流量、全壓、全壓效率、總A 聲級。本試驗(yàn)風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡圖，在風(fēng)機(jī)蝸板和前后蓋板上可分別固定穿孔鋼板，穿孔板與蝸殼本體之間形成10 mm 的空腔，空腔內(nèi)填充超細(xì)玻璃棉，形成消聲蝸殼。以此形成4 種消聲蝸殼組合: A 組合，周向蝸板有消聲層;B 組合，蝸殼后蓋板有消聲層; C 組合，周向蝸板和后蓋板有消聲層; D 組合，周向蝸板和前蓋板有消聲層。選用的穿孔板采用板厚1 mm，孔徑6 mm，穿孔率約為22%。各種加裝吸聲結(jié)構(gòu)組合，風(fēng)機(jī)蝸殼內(nèi)部的通流結(jié)構(gòu)尺寸和原風(fēng)機(jī)一致。

消聲蝸殼對鍋爐風(fēng)機(jī)廠家氣動性能的影響原風(fēng)機(jī)與不同消聲組合試驗(yàn)所得的氣動性能對比如圖3 所示。試驗(yàn)噪聲分析離心風(fēng)機(jī)的噪聲按照流體動力聲源的發(fā)聲機(jī)制，分為三類：1）單極子，2）偶極子，3)四極子，風(fēng)機(jī)正常工作狀態(tài)下產(chǎn)生的噪聲主要來源于偶極子源。試驗(yàn)結(jié)果表明: 由于穿孔板相對于光滑的鋁板有著較高的壁面摩擦阻力，導(dǎo)致加裝穿孔板后的風(fēng)機(jī)壓力和效率在整個(gè)測試工況范圍內(nèi)都有不同程度的降低。4種消聲組合方式的壓力損失并不相同，當(dāng)額定轉(zhuǎn)速為3 800 r /min，在設(shè)計(jì)工況下，A 組合改進(jìn)風(fēng)機(jī)全壓降低了約16．0 Pa，效率下降了約1．28%; B 組合改進(jìn)風(fēng)機(jī)全壓降低了約5．0 Pa，鍋爐風(fēng)機(jī)廠家效率下降了約0．9%; C 組合改進(jìn)風(fēng)機(jī)全壓降低了約36．8 Pa，效率下降了約3．18%; D 組合改進(jìn)風(fēng)機(jī)全壓降低了約45．8 Pa，效率下降了約3．28%。

主要由于安裝穿孔板的面積不同，導(dǎo)致不同消聲組合方式的摩擦損失不同。（4）進(jìn)口調(diào)節(jié)閥宜優(yōu)先選用葉片閥，它在工作時(shí)能實(shí)現(xiàn)管道內(nèi)輸送介質(zhì)的均勻分布，防止產(chǎn)生劇烈渦流而發(fā)生振動。B 組合即只在風(fēng)機(jī)后蓋板上安裝穿孔板，風(fēng)機(jī)壓力損失小。不同工況下，風(fēng)機(jī)壓力和效率損失也不相同，在設(shè)計(jì)工況及偏大流量工況下，鍋爐風(fēng)機(jī)廠家壓力和效率損失較大，效率也同步降低。主要原因是大流量工況下，蝸殼內(nèi)部氣流速度較高，氣流與穿孔板之間的摩擦損失增加。消聲蝸殼為A 組合形式時(shí)與原風(fēng)機(jī)的出口A聲級隨流量變化的對比圖。可以看出，不同工況下，A 型消聲蝸殼的降噪效果不同，鍋爐風(fēng)機(jī)廠家在額定工況點(diǎn)附近，降噪效果好; 在大流量工況下，降噪效果變差，這主要因?yàn)榇罅髁壳闆r下，蝸殼內(nèi)氣體流速較大，而氣體流速對吸聲材料的吸聲效果影響很大; 在小流量工況下，風(fēng)機(jī)流動惡化，風(fēng)機(jī)振動較大，導(dǎo)致振動噪聲很大以致降噪效果反而變差。與原風(fēng)機(jī)相比，在額定工況點(diǎn)A 聲級降低約4．5 dB( A) ，在大流量工況下，A 聲級降低約3．6 dB( A) ，在小流量工況下，A 聲級降低約1．9 dB( A) 。