蜗壳优化对5-48离心风机金属叶轮稳定运行的影响蜗壳是离心风机金属叶轮的重要组成部分。它可以通过导流与扩大压力来提高离心风机的效率。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。蜗壳入口气流由于受到蜗壳流动不对称的影响，导致分布不均的现象发生。这种分布不均匀的现象会直接堵塞叶轮出口，从而使叶轮发生周期性的加速或减速，进而降低离心风机的工作效率，缩小了5-48离心风机工作的范围，影响了金属叶轮的平稳运行。因此在蜗壳的优化设计过程中必须将蜗壳宽度对流场的影响考虑在内，合理设计外壳的宽度，降低对流场的影响。从而保证金属叶轮的平稳运行。电机优化对5-48离心风机金属叶轮稳定运行的影响吸油烟机、空调系统等设备空间较小，为了节省空间，一般会使用内藏电动机设备。内藏电动机的长度、头部倾角等在一定程度上影响着风机性能和噪音。同样由图6效率曲线对比图可知,加进气箱后风机整体效率降低，与原始5-48离心风机相比其***区域比较窄，缩短了工作区域，且加进气箱后较优工况点向小流量区偏移。对内藏电动机的形状设计不当会增加金属叶轮内部的流动损失，从而导致噪声增大，离心风机性能降低。电动机的轴向长度和气流的排挤率呈正相关的关系。叶轮进口处的流道变窄会使前盘处脱流区域变大，从而导致金属叶轮内部损失增加。因此，在设计电机形状时，应充分考虑电机形状对叶轮内部流动的影响，从而提高金属叶轮的稳定性，确保离心风机的性能。5-48离心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。加米字集流器风机进口静压明显高于普通集流器离心风机，其较大静压达到2510Pa，普通集流器达到1440Pa。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。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。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《5-48离心风机和罗茨鼓风机噪声测量方法》的要求设计、制造、测试。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。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。5-48离心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。1）5-48离心风机在进气箱出口与叶轮进口处有涡旋产生，其位置与流量大小相关，涡旋的存在导致叶轮流道发生了堵塞，是离心风机效率降低的原因之一。2）加进气箱后，风机叶轮尾缘的“尾迹-射流”现象更加的严重，且在小流量区风机内部流场存在偏心现象。3）加进气箱后5-48离心风机不仅效率有所降低，其全开流量与压力与无进气箱相比也有所下降，加进气箱后离心风机较优工况点向小流量区偏移，进气箱内部流场的复杂性以及出口速度的不均匀性对风机内部的流场分布产生了影响。4）相比于无进气箱的情况下，加进气箱后，风机随流量的增加，噪声提升的更快，且在大流量区明显高于不带进气箱的噪声。5）与实验测试结果对比分析，结果表明采用数值模拟研究风机性能是可行的。为了提高掘进工作面离心风机导流效果，提出对5-48离心风机圆弧形集流器加米字支撑架改造。综合考虑动静耦合区域对数值模拟预测结果的影响，在进行网格划分时，对边界层进行加密处理，其较低网格质量雅克比[14]在0。通过建立离心风机几何模型和数值模型,并施加边界条件，利用Fluent软件对加米字圆弧集流器和普通圆弧集流器离心风机进行了整机内部流场数值模拟，采用Tecplot软件进行后处理，显示同流量下离心风机的压力云图。消声蜗壳对5-48离心风机气动性能的影响原风机与不同消声组合试验所得的气动性能对比如图3所示。Sheard通过研究加进气箱的通风机，在5-48离心风机叶轮进口加导流板控制叶轮进口的非均匀气流，结果表明在叶轮进口加导流板能够提高风机的全压，并得出了叶片根部断裂的原因。试验结果表明:由于穿孔板相对于光滑的铝板有着较高的壁面摩擦阻力，导致加装穿孔板后的风机压力和效率在整个测试工况范围内都有不同程度的降低。4种消声组合方式的压力损失并不相同，当额定转速为3800r/min，在设计工况下，A组合改进风机全压降低了约16．0Pa，效率下降了约1．28%;B组合改进风机全压降低了约5．0Pa，5-48离心风机效率下降了约0．9%;C组合改进风机全压降低了约36．8Pa，效率下降了约3．18%;D组合改进风机全压降低了约45．8Pa，效率下降了约3．28%。主要由于安装穿孔板的面积不同，导致不同消声组合方式的摩擦损失不同。B组合即只在风机后盖板上安装穿孔板，风机压力损失小。一般来讲，大型高速风机轴承采用轴瓦，润滑采用润滑油强制喷射润滑，高速旋转的主轴悬浮于油膜上，正常工况时振动很低。不同工况下，风机压力和效率损失也不相同，在设计工况及偏大流量工况下，5-48离心风机压力和效率损失较大，效率也同步降低。主要原因是大流量工况下，蜗壳内部气流速度较高，气流与穿孔板之间的摩擦损失增加。消声蜗壳为A组合形式时与原风机的出口A声级随流量变化的对比图。可以看出，不同工况下，A型消声蜗壳的降噪效果不同，5-48离心风机在额定工况点附近，降噪效果好;在大流量工况下，降噪效果变差，这主要因为大流量情况下，蜗壳内气体流速较大，而气体流速对吸声材料的吸声效果影响很大;在小流量工况下，风机流动恶化，风机振动较大，导致振动噪声很大以致降噪效果反而变差。与原风机相比，在额定工况点A声级降低约4．5dB(A)，在大流量工况下，A声级降低约3．6dB(A)，在小流量工况下，A声级降低约1．9dB(A)。)