罗茨鼓风机低噪声结构与内流数值模拟研究

发布时间：2020-11-05 09:50

　　 罗茨鼓风机因其具有结构简单、工作稳定、无内压缩等优点,广泛应用于气体输送等各个工业部门。然而,罗茨鼓风机在生产中产生的振动与噪声问题十分突出,不仅加剧了设备磨损并降低了安全使用寿命,而且污染环境、影响人身健康,从而限制了应用范围并降低了市场竞争力。本课题基于山东省自然科学基金项目“罗茨鼓风机噪声源识别与预估模型研究”(Y2006F38),着重分析罗茨鼓风机的低噪声模型结构性能与内流气动参数,为结构优化设计奠定理论基础。 本文的主要研究内容有： 研究了罗茨鼓风机结构与热力学特性,建立了理论流量、内泄漏流量、外泄漏流量、实际流量与容积效率及气流脉动等关键参数的数量关系,分析了参数变化的内在联系。 研究了罗茨鼓风机低噪声模型结构参数及气体作用力,并对罗茨鼓风机噪声源进行了分析,研究了噪声控制的主要措施,提出了罗茨鼓风机低噪声结构设计原理。 采用AutoCAD建立了罗茨鼓风机渐开线三叶叶轮的型线,并运用SolidWorks软件建立了罗茨鼓风机主要零部件的实体模型,实现了虚拟装配及干涉检查,保证了设计的合理性。利用SolidWorks对罗茨鼓风机内部工作状况进行了动态模拟,分析了内部结构及工作原理。 建立了罗茨鼓风机内流数值模拟的二维几何模型及数学模型,采用动边界分布(Profile)实现动网格,运用FLUENT软件研究了不同罗茨鼓风机在不同工况下的内流情况,得出了三叶逆流冷却罗茨鼓风机在降低排气流量脉动及气动噪声方面具有优越性的结论,提出了低噪声罗茨鼓风机的优化设计策略。
【学位单位】：山东科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2010
【中图分类】：TH444
【部分图文】：

图2.1罗茨鼓风机示意图Fig.2.1Thesolidmodelofrootsblower形的缸体，缸体上设有进气口和排气口，材料多由高强度铸铁制成，输送腐蚀性、副油箱之间，用于将机壳两端封闭起墙板。墙板的材料一般为高强度铸铁，的主要功能部件，分为主动转子和从动转等方法制成。叶轮材料为高强度铸铁，输的重量通常将叶轮头部做成中空结构;，当叶轮较小时可与轴做成一个整体。种多样。按叶轮头数分有两叶与三叶转子线分为渐开线叶型、圆弧线叶型与摆线叶

图2.3罗茨鼓风机传动系统模型Fig.2.3Thetransmissionsystemofrootsblower根据两轴线在空间的布置可以分为立式、卧式及配、接管方便，占地面积小的优点，但立式罗茨鼓一般只用于中小机型;卧式罗茨鼓风机相比立式运转时稳定性较好，常用于中、大机型;竖轴式容易控制，但同步齿轮装拆、调整不太方便，通下图所示。

蕉?萍即笱?妒垦?宦畚穆薮墓姆缁?峁褂肴攘ρХ治?(a)立式图2.4 Fig.2.4The2.2(c)竖轴式罗茨鼓风机结构形式 structurestyleofrootsblower流量特性分析2:21理论流量流量是罗茨鼓风机的重要设计参数，因此需要对其流量特性进行研究。不考虑压缩和泄漏等实际因素的影响，罗茨鼓风机在单位时间内输送的气体容积称为理论流量。其表达式为:g六=n.QO二Zn.Z·气 (2.1)式中:练—罗茨鼓风机的理论流量，m3/min;n—罗茨鼓风机的转速，r/min;Q0—罗茨鼓风机运转一周的输气量，m，:Z—罗茨鼓风机叶轮头数;9
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本文编号：2871470