轴流风机叶顶泄流声场数值模拟与实验研究

发布时间：2017-12-30 00:29

  本文关键词：轴流风机叶顶泄流声场数值模拟与实验研究　出处：《沈阳工业大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 轴流风机 数值模拟 叶顶间隙 气动噪声 麦克风阵列

【摘要】：轴流风机是人们在生产生活中应用十分广泛的一种流体机械,近年来其噪声问题受到了社会的关注。由于轴流风机在工作过程中叶顶间隙容易出现泄流,并与其主导气流相互作用产生湍流,导致轴流风机运转过程不但工作性能受到削弱,而且发出异常的噪声干扰。因此,分析叶顶泄流对轴流风机压力场、流场和声场的影响,对于设计制造高性能、低噪声的轴流风机至关重要。本文以JGF型轴流风机为研究对象,采用FLUENT数值模拟软件对轴流风机的流场进行数值计算。通过叶片表面的压力云图结果表明,叶片表面最大静压位于叶片的叶顶位置,即轴流风机叶轮做功的主要区域,叶片前缘比后缘的总压大,这与轴流风机的工作原理一致;叶片旋转过程中压力面动压较小,静压较大,动压分布比较均匀,计算结果符合能量守恒定律,证明了模型的正确性。根据叶片表面总压力图,叶片总压值最大点出现在叶片顶部,压力面动压小、吸力面总压较大,说明叶顶泄流引起的涡流增大了流动损失导致风机气动性能的下降。为了分析叶顶间隙对气动噪声的影响,首先模拟了轴流风机在不同流量、不同叶顶间隙下的性能曲线,结果表明,随着流量的增加,轴流风机的功率变化较小,而静压及风机效率会随着流量的增加而减小,动压则随着流量而逐渐增大;在5mm,10mm,15mm,20mm四种不同的叶顶间隙当中,10mm为最优叶顶间隙,此时轴流风机效率最高。然后又对轴流风机叶轮进行声场数值模拟,得出在声场数值模拟中声压级最大值出现在5kHz-10kHz之间,之后声压级随频率增加呈下降状态;叶顶监测点所呈现的最大声压值明显大于其他监测点,叶片中部的监测点的最大声压值小于叶顶监测点,叶片中部前缘监测点的最大声压值大于后缘监测点,位于叶片根部的监测点最大声压值最小。通过与叶轮表面动压分布云图的对比分析,验证了声场模拟结论的正确性。最后通过麦克风阵列声源识别实验中获得的时域声压级分解图得到,声压级最高的响应点为叶片顶部响应点,而位于叶片中部的两个响应点所收集的声源信号声压级小于叶片顶部,叶片根部响应点所收集的声源信号声压级为最低,这一实验结果也与流场分析及声场分析的结论相吻合。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TH432.1;O42

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈志定;;低噪声轴流风机[J];浙江科技简报;1983年03期

2 王明德;轴流风机总体设计的优化[J];西安交通大学学报;1985年05期

3 山东省能源研究所风机课题组;;防爆高效轴流风机研制通过鉴定[J];山东科学;1991年04期

4 周心贤;徐应婷;;防爆高效轴流风机的研制[J];山东科学;1992年02期

5 王红旗;;论发电站轴流风机的故障分析与处理[J];科技资讯;2006年11期

6 郝洪云;;某燃机轴流风机压气机装配车设计[J];科技信息(科学教研);2008年18期

7 张宗茂;顾熙棠;;降低轴流风机噪声的两种方法[J];宁波大学学报(理工版);1989年01期

8 胡斌;;浅谈三点法找动平衡在600MW机组轴流风机中的应用[J];科技情报开发与经济;2012年20期

9 王旭东;汤文成;;基于有限元的轴流风机叶轮结构振动特性分析[J];科技信息(科学教研);2008年13期

10 李明，杨志坤，赵海龙;轴流风机全三元流场计算空间网格自动生成[J];云南师范大学学报(自然科学版);1996年03期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 昌泽舟;孙建中;张余洁;李智勇;刘宏伟;;新型前弯前掠高效低噪纺织轴流风机[A];2009'全国纺织空调除尘新技术及应用研讨会论文集[C];2009年

2 罗代全;陈素华;;轴流风机在医疗设备中的应用、故障及维护[A];中华医学会医学工程学分会第四次学术年会浙江医学会医学工程分会98年学术年会论文集[C];1998年

3 昌泽舟;刘梁;张余洁;刘宏伟;;节能型纺织空调轴流风机的优化设计[A];全国纺织企业空调除尘系统节能工作会议论文集[C];2011年

4 ;高效节能轴流风机叶片自动调节系统[A];电子信息节能技术与产品推广应用专集[C];2009年

5 张彦;;第三代先进翼型轴流风机在纺织空调节能中的研究与应用[A];2009'全国纺织空调除尘新技术及应用研讨会论文集[C];2009年

6 胡石政;蔡尤溪;庄振贤;周瑞法;;轴流风机与风机过滤组系统在洁净送风性能之分析比较[A];第五届海峡两岸制冷空调技术交流会论文专辑[C];2001年

7 金明;田铖;由世俊;张欢;;轴流风机支架旋转角度对内流场的影响[A];全国暖通空调制冷2004年学术年会资料摘要集（2）[C];2004年

8 贾永霞;姜楠;;轴流风机中雷诺应力与变形率滞后涡黏模型的PIV实验研究[A];第八届全国实验流体力学学术会议论文集[C];2010年

9 李延林;董晶;朱文炬;;利用计算技术开发电站轴流风机新产品[A];首届七省区市机械工程学会科技论坛论文集[C];2005年

10 王泽民;;冗余技术在轴流风机控制程序上的应用[A];全国冶金自动化信息网2012年年会论文集[C];2012年

中国重要报纸全文数据库 前7条

1 记者 熊余平 通讯员 向阳;哈汽品牌叫响轴流风机市场[N];中国冶金报;2007年

2 刘洪泉;唐钢炼铁厂又一轴流风机投入运行[N];中国冶金报;2006年

3 山东 李宗友;小型直流轴流风机内部电路图及修理经验[N];电子报;2010年

4 刘洪泉;唐钢炼铁厂2号高炉轴流风机投入运行[N];中国冶金报;2006年

5 刘洪泉;唐钢2号高炉轴流风机投入运行[N];世界金属导报;2006年

6 吕群力;上鼓大型电站轴流风机空气动力全性能试验获重大突破[N];中国工业报;2010年

7 王东民;哈汽打造党建工作品牌[N];中国工业报;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 尤丽静;地铁环控系统轴流风机故障诊断方法研究[D];天津理工大学;2010年

2 陈亚p，

本文编号：1352564