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4-79风机量大从优「多图」
4-79风机进气箱出口处(叶轮进口处)水平横向截面速度的矢量图及云图,从图中可以看出,虽然其出口几何结构是对称的,然而在出口处其流速为不均匀分布,靠进气方向处流速较高,被进气方向速度较低,气流经弯头转弯后,流速分布比较紊乱,从而使得进入风机叶轮的流速不均匀,与文献的研究结果一致,这是导致离心风机效率低的原因之一。通过实验值与计算值的对比,CFX软件的数值模拟结果与实测结果一致,由此验证了采用CFX软件对带进气箱的离心风机的数值模拟是可靠的。进气箱内的流动损失进气箱的流动损失可以通过数值模拟计算分析,为理论研究提供参考,其大小为进气箱出口截面的动压乘以损失系数。由于进气箱出口速度大致与叶轮的进口速度一样。进气箱对离心风机性能的影响可知在进气箱出口与4-79风机叶轮进口处存在涡旋现象,研究中发现该涡旋与流量大小有关,在大流量区涡旋不明显,且位于进气箱侧的叶轮叶套的进口处,随着流量的减小,涡旋形状更加的明显,并向进气箱出口方向B侧偏移。可以看出,原始风机叶轮流道内靠近出口处形成涡旋,主要原因是叶片出口附近存在较为严重的边界层分离现象。对电站锅炉4-79风机进气箱三维粘性流场进行了数值模拟,分析了进气箱内气体流动特性的影响,并对进气箱的设计和改造提出了建议。4-79风机叶片表面存在附面层,随着叶轮旋转,吸力面和压力面附面层的结构和形态是不同的。4-79风机在大流量区计算值比实测值偏高,小流量区计算值比实测值偏低,但是整体上计算结果与实测结果基本吻合。由效率曲线图可知,大流量区计算结果比实测结果偏高,小流量区计算结果比实测结果偏低,说明计算结果与实测结果吻合。本文在传统蜗壳型线设计理论基础上,以某抽油烟机用多翼离心风机为研究对象,4-79风机采用动量矩修正方法对其进行性能优化。通过实验值与计算值的对比,CFX软件的数值模拟结果与实测结果一致,由此验证了采用CFX软件对带进气箱的离心风机的数值模拟是可靠的。试验噪声分析离心风机的噪声按照流体动力声源的发声机制,分为三类:1)单极子,2)偶极子,3)四极子,风机正常工作状态下产生的噪声主要来源于偶极子源。根据GB/T2888-2008《风机和罗茨鼓风机噪声测量方法标准》对有无进气箱离心风机的噪声进行测试。试验地点:浙江上风高科专风实业有限公司CNAS检测中心;采用声级计对风机出口处的噪声进行测试,测试方式及仪器。本文对吸声蜗壳对风机降噪效果进行了研究,分别对单独蜗板、后盖板、蜗板与后盖板、蜗板与前盖板加装消声材料的4种方式进行了试验测量,在4-79风机全工况范围内,风机噪声都有不同程度的降低,其中蜗板加后盖板组合的降噪效果好。测量时,除地面外无其他的反射条件,测点位置D距地面的高度与风机出口中心持平,水平方向上与出气口轴线成45°,距离出气口中心L=1m。4-79风机的噪声在小流量区,带进气箱的离心风机噪声低于不带进气箱,随着流量的增加,带进气箱的风机噪声显著提高,在大流量区,明显的高于不带进气箱的噪声。本文以4-79风机为研究对象,对4种组合方式的消声蜗壳进行了试验测量,研究了每一种组合的降噪效果及对风机气动性能的影响。试验在符合ISO3745标准的半消声室中进行,其四周墙壁及屋顶均装有消声尖劈,消声室截止频率100Hz,本底噪声为26dB(A)。试验装置和测试系统按照***标准GB/T1236-2000《工业通风机用标准化风道进行性能试验》和GB/T2888-91《4-79风机和罗茨鼓风机噪声测量方法》的要求设计、制造、测试。设计原理分析原风机蜗壳内壁型线采用的是传统蜗壳型线设计方法,即不考虑壁面粘性摩擦的影响,气流动量矩保持不变,运用不等边基圆法绘制的近似阿基米德螺旋线。4-79风机进气口端连接符合GB/T1236规定的风机性能试验进气试验装置。使用智能压力风速风量仪测出PL3位置的静压和PL5处的流量压差,然后再根据其他测量的数据算出风机全压和静压试验装置。试验采用进口堵片方式调节流量,从大流量至小流量共选取8个工况点,分别测试每个工况点的风机流量、压力、功耗和噪声。后计算风机标况下流量、全压、全压效率、总A声级。本试验风机的结构简图,在风机蜗板和前后盖板上可分别固定穿孔钢板,穿孔板与蜗壳本体之间形成10mm的空腔,空腔内填充超细玻璃棉,形成消声蜗壳。为了保证数值计算结果的准确性,避免网格误差对其模拟结果造成影响,对4-79风机进行网格无关性验证,如表1所示。以此形成4种消声蜗壳组合:A组合,周向蜗板有消声层;B组合,蜗壳后盖板有消声层;C组合,周向蜗板和后盖板有消声层;D组合,周向蜗板和前盖板有消声层。选用的穿孔板采用板厚1mm,孔径6mm,穿孔率约为22%。各种加装吸声结构组合,风机蜗壳内部的通流结构尺寸和原风机一致。以4-79风机蜗壳与叶轮出口在半径方向上的间距随方位角线性递增来优化蜗壳型线,并用试验证明了良好的蜗壳型线不仅能提高风机效率及全压,还能改变流量-压力曲线的变化趋势;BEENA等[11]通过应用层次分析法(AHP),对蜗壳的重要几何参数进行了优先排序,阐明了各参数对离心风机性能的影响;4-79风机采用3种不同流量的五孔探头,测量了风机蜗壳内流体的三维流动,得出传统一维蜗壳型线设计方法忽略了风机内部严重的泄漏情况,应根据流体实际流动进行修正的结论。为符合实际运行状态,4-79风机进出口边界条件设置为压力入口和压力出口,出口压降与动能成正比,从而避免在进口和出口定义一致的速度分布[15]。本文在传统蜗壳型线设计理论基础上,以某抽油烟机用多翼离心风机为研究对象,4-79风机采用动量矩修正方法对其进行性能优化。并考虑粘性应力的作用对原有k-ε计算模型进行修正,以期提高数值计算结果的准确度,为CFD数值模拟预测风机性能的可靠性提供参考。多翼离心风机由进口集流器、叶轮及蜗壳组成,具体结构如图1所示。风机结构复杂且叶片外形不规则,因此生成结构化网格比较困难,相反非结构化网格适应能力强,在处理复杂结构时有利于网格的自适应。其设计转速n=1200r/min,设计流量Qv=0.15m3/s,主要尺寸参数为:4-79风机蜗壳宽度b1152mm,叶轮内径1D210mm,叶轮外径2D246mm,叶片进口安装角178A,叶片出口安装角2160A,叶片圆弧半径r14mm,叶片数z60。为了提供更好的来流条件,给定较为准确的边界条件,本研究在利用Solidworks软件对风机进行三维建模时,分别将进风区域和出风区域进行延长处理,以保证进出口气体的流动充分发展。另外,为了方便模型的建立,在尽量减小数值模拟误差的前提下对电动机结构进行一定程度的简化,)