以4-73No.8D 离心风机为研究对象,对比了适配进气箱的两种不同导流器,并测试了噪声;一种包含复杂形状进气箱与旋转叶轮一体的排尘离心通风机的算法,可以很好的揭示斜流风机内部流动的特征;对电站锅炉排尘离心通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;Li Jingyin对有无进气箱的轴流风机进行了数值分析,并着重分析了进气箱内部的流动对轴流风机效率下降的影响。本文基于CFX 软件,对有无进气箱两种离心风机,分别建立了数值计算模型,进行了三维数值模拟分析,研究排尘离心通风机其内部流场特性。并与实验的实测数据进行对比分析,验证数值计算结果的合理性。本文采用一种特殊设计的进气箱,这种形式的进气箱削弱了气流在90°转弯过程中的能量损失,在转弯处气流更加的平稳,加速过程更加的均匀。该进气箱进口为矩形,出口为与集流器相连的圆形。常用的管道减震器,如KTX可曲绕橡胶接头,即管道减震器,一般安装于靠近风机出口端,减震效果比较明显。通过solidworks 建立的两种形式的三维模型,两种模型除进气箱外其他尺寸相同。
将排尘离心通风机模型导入ICEM 进行网格划分,网格划分过程中对离心风***键部位要进行加密处理,如叶轮、集流器、蜗舌、进气箱的转角处等。对风机的进口与出口适当延长,以保证计算的稳定性。考虑到离心风机结构的复杂且不规则性,本文采用非结构四面体网格进行划分,其中无进气箱的离心风机网格数量约370万,网格质量为0.3以上;带进气箱的离心风机网格数量为380万,网格质量为0.3以上。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。
排尘离心通风机采用标准k-?模型,壁面函数为Scalable,数值计算方法为高阶求解格式,求解格式为一阶格式。由于通风机转速低,马赫数小,可认为气流为不可压缩定常流动。进口给定质量流量,出口给定静压,壁面条件为无滑移边界,转速为1 480r/min,并将流动区域分为静止域与旋转域,两者通过Interface连接,连接模型为普通连接,坐标变换为转子算法,网格连接方式为GGI。进气箱对离心风机性能的影响可知在进气箱出口与排尘离心通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。本文所研究的某离心风机叶轮有均布的16 个前向的大小叶片,其内部流场较为复杂,为了揭示排尘离心通风机内的流场特性,对风机进行全三维数值模拟。先单独分析了进气箱内部流场特性,然后对进气箱与风机进行一体化分析,研究进气箱对离心风机性能的影响。
消声蜗壳对排尘离心通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。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。而实际流动过程中,气体粘性作用常导致其速度在过流断面上呈现的分布不均匀现象。4种消声组合方式的压力损失并不相同,当额定转速为3 800 r /min,在设计工况下,A 组合改进风机全压降低了约16.0 Pa,效率下降了约1.28%; B 组合改进风机全压降低了约5.0 Pa,排尘离心通风机效率下降了约0.9%; C 组合改进风机全压降低了约36.8 Pa,效率下降了约3.18%; D 组合改进风机全压降低了约45.8 Pa,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。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,排尘离心通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。在125~500Hz频段之间,风机A声级有所增大,原因是后盖板加上消声材料后,叶轮轴向安装长度加长引起低频电机振动,噪声增加。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,排尘离心通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4.5 dB( A) ,在大流量工况下,A 声级降低约3.6 dB( A) ,在小流量工况下,A 声级降低约1.9 dB( A) 。
版权所有©2024 产品网