临沂高速离心鼓风机源头货「山东冠熙」

为研究后高速离心鼓风机叶轮的流场及噪声问题，采用三维建模软件ｕｇ对现有叶轮进行逆向建模，提取出叶轮的几何模型，运用ｈｙｐｅｒｍｅｓｈ对叶轮模型进行网格划分，然后采用ｆｌｕｅｎｔ软件模拟了叶轮三维粘性定常流动特性，分析了叶轮内部流动情况，在此基础上对叶轮模型进行噪声分析，得到流场模拟和噪声分析结果，为叶轮优化设计提供理论依据。运用visualc++将上述修正函数编写为udf代码，并导入fluent内置calculationmodule。

高速离心鼓风机作为干燥、通风类家电产品的重要组成部件，其性能直接影响着家电产品的高低。随着现代生活对节能、等要求日益提高，开发、低噪风机成为必然趋势。离心式通风机的工作介质为气体，工作过程中会产生气动噪声、机械噪声和气固耦合噪声，其中气动噪声是主要噪声，约占到总噪声的４５％左右。风机气动噪声主要由离散噪声旋转噪声和湍流噪声组成。高速高压离心风机旋转噪声较高，低速低压风机以湍流噪声为主。且基频噪声和宽频噪声在风机中不同程度的存在。目前对离心式通风机降噪研究还处于试验为主的研究阶段，但试验研究成本较大、周期较长，这对高速离心鼓风机产品开发非常不利。此外，影响离心式通风机气动噪声的因素众多，设计所得结果的降噪机理难以被系统揭示。数值模拟方法能够提供风机的内部流场信息和噪声分布情况，有利于准确认识离心式通风机噪声产生机理和降噪原理，为进一步推广降噪设计的方法提供依据。所以，对离心式通风机数值模拟的研究是非常-的。普通圆弧形集流器入口压力为-8000pa，到集流器出口达到-16000pa，压差8000pa，小于米字形集流器。

煤矿生产中， 掘进工作面是主要的产尘环节。粉尘不仅-危及采掘工作面人员的-，而且容易造成重-故-。采用除尘风机对掘进工作面进行降尘是主要降尘方式之一。但是，由于工作面粉尘极易随风四处扩散，如何将粉尘定向导入离心风机，提高除尘效率，是亟待解决的问题。其中集流器是引导粉尘气体进入高速离心鼓风机的重要结构，其结构形式对风机性能有很大的影响。有关研究表明圆弧形集流器对提高风机性能效果好。山东冠熙设备有限公司对集流器进行改进，在高速离心鼓风机集流器内部的侧壁上固定若干条肋组成的“米”字支撑架。现场检修人员反映，在打表过程中，径向百分表下方读数不时出现异常情况：电机垫高已经很明显，但读数却不变或变小当时百分表探头打在风机端半联轴器上，此情况下，如电机垫高，径向百分表在下方读数应增大。

本文将对加米字支撑架的集流器和普通圆弧形集流器进行整机数值模拟，重点分析这2 种结构形式对掘进工作面的粉尘的导流效果，并对比其对风机性能的影响，为掘进工作面降尘效率的提高提供理论依据。

高速离心鼓风机流体的数学模型

粉尘流体在风机中流动的物理条件较为复杂，影响因素较多，因此在离心风机的数值计算中，假设流体为连续等温不可压缩的牛顿流体稳态运动而且各组分之间没有化学反应。其在风机中的流动要遵循守恒定律、动量定理和能量守恒定律3 个基本物理守恒定律的支配。到目前为止，对消声蜗壳的研究基本都集中在周向蜗板上加装消声材料，对风机侧板加消声材料的消声蜗壳降噪效果研究得还比较少。

原高速离心鼓风机和a 型改进风机在点的噪声频谱图。根据风机参数，风机旋转噪声基频为760 hz，由频谱图可看出在500 ～ 800

hz 之间的低频噪声并没有降低，而1 250－2 000 hz 之间吸声材料的降噪效果-，噪声下降明显。主要原因就是选用的吸声材料超细玻璃棉在高频率下，吸声系数较大，因此多孔吸声材料其吸声效果是高频优于低频的。6a防爆防腐蚀的离心式通风机，其主要参数：电机功率22kw,转速2930r/min,流量10122~25736m3/h,全压4152~2330pa。消声蜗壳为b 组合形式时与原风机的出口a声级随流量变化的对比图。与原风机相比，在额定工况点a 声级降低约7 db( a) ，在大流量工况，a 声级降低约5．0db( a) ，在小流量工况下，a 声级降低约2．4 db( a) 。

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。在中高频段后盖板加消声材料的降噪效果-，这种方式对于气动噪声及高频振动等起到-的吸收作用，尤其是高速离心鼓风机包括电机的高频振动噪声过滤程度明显。消声蜗壳为c 组合形式时与原风机的出口a声级随流量变化的对比图。其出口速度的不均匀性对高速离心鼓风机性能影响明显，有-对其特性进行研究。与原风机相比，在额定工况点总a 声级降低约7．2 db( a) ，在大流量工况，a 声级降低约5．5 db( a) ，在小流量工况，a 声级降低约3．5 db( a) 。是消声蜗壳为d 组合形式时与原风机的出口a声级随流量变化的对比图。与原风机相比，在额定工况点，a 声级降低约5．14 db( a) ，高速离心鼓风机在大流量工况，总a 声级降低约5．0 db( a) ，在小流量工况，a 声级降低约2．0 db( a) 。降噪效果稍微好于a 型改进风机，但不明显。可见前盖板加装消声材料降噪效果并不好，主要原因由于进口处有集流器，导致安装消声材料的面积相对于后盖板小很多，吸声效果不明显。

以高速离心鼓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-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;高速离心鼓风机采用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-的泄漏情况，应根据流体实际流动进行修正的结论。同时，由于蜗壳张开度扩大能够抑制流动分离，使蜗舌附近区域的旋涡强度及其影响区域减小，从而有效地降低了多翼离心风机噪声2。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，

高速离心鼓风机采用动量矩修正方法对其进行-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-性提供参考。综合考虑计算精度和计算效率可知，当网格数为25万左右时预测结果较为合理，终确定整个计算域的网格数为2513558。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。其设计转速n=1200r/min，设计流量qv=0.15m3/s，主要尺寸参数为：高速离心鼓风机蜗壳宽度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-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-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，