对旋轴流风机噪声分布及降噪措施研究
发布时间：2022-09-30 17:20
对旋轴流风机的两级叶轮反向旋转互为导叶,形成对旋结构,因其具有结构紧凑、风压高、流量大、效率高等特点,被广泛应用于矿井长距离掘进面。在运行过程中由于两级叶轮相互干涉,产生非均匀流动,形成较大的气动噪声,加之井下工作环境为密闭的狭小空间,噪声环境异常恶劣。对工作人员的身心健康、安全高效生产以及能量损耗等均产生了不利影响。因此本文以对旋轴流风机为研究对象,综合运用三维声场测试系统与计算流体力学方法,开展了对旋轴流风机运行噪声检测及噪声控制的试验与仿真研究,为对旋轴流风机噪声产生机理及噪声控制的研究提供重要技术手段。首先,介绍了本文研究的对旋轴流风机的结构和工作原理,从风机内部气体流动状态入手,阐述了对旋结构中气动噪声的形成机理。以风机不同运行状态下声场变化情况为研究目标,利用LMS Soundbrush搭建了风机噪声测试系统,对风机在不同转速、不同加载距离运行时的声场分布进行了试验。结果表明,第二级叶轮位置处的噪声值最大;随着转速的增加,风机整体声压级和声强级增大;风机整体噪声水平随着加载距离的减小先减小后增大。对风机噪声源分析以及不同工作状态下声场的变化分析具有指导意义。其次,建立了简化...
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 风机声场特性研究
1.2.2 风机降噪措施研究
1.3 本文研究内容与技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
第二章 对旋轴流风机声场试验
2.1 对旋轴流风机基本理论
2.1.1 对旋轴流风机结构及工作原理
2.1.2 风机气动噪声形成机理
2.2 风机噪声试验设备及方法
2.2.1 噪声试验设备
2.2.2 噪声试验方法
2.3 风机噪声测试结果分析
2.3.1 噪声评价参数
2.3.2 不同转速时风机声场分布
2.3.3 不同加载距离时风机声场分布
2.4 本章小结
第三章 不同叶片安装角度对风机性能影响的研究
3.1 风机仿真模型
3.1.1 物理模型
3.1.2 边界条件及计算方法
3.2 不同叶片安装角度流场分析
3.2.1 第一级叶片角度对流场的影响
3.2.2 第二级叶片角度对流场的影响
3.3 不同叶片安装角度声场分析
3.3.1 第一级叶片角度对声场的影响
3.3.2 第二级叶片角度对声场的影响
3.4 本章小结
第四章 对旋轴流风机降噪措施研究
4.1 轴流风机气动噪声影响因素概述
4.2 叶片穿孔对风机的影响研究
4.2.1 叶片穿孔理论
4.2.2 叶片穿孔对风机流场的影响
4.2.3 叶片穿孔对风机声场的影响
4.3 弯叶片对风机的影响研究
4.3.1 叶片弯角理论
4.3.2 弯叶片对风机流场的影响
4.3.3 弯叶片对风机声场的影响
4.4 掠叶片对风机的影响研究
4.4.1 叶片掠角理论
4.4.2 掠叶片对风机流场的影响
4.4.3 掠叶片对风机声场的影响
4.5 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文和参与的项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]噪声剂量计校准方法的探讨[J]. 赵莹,刘荣恩. 计量技术. 2018(11)
[2]动叶可调轴流风机叶顶间隙形态的优化研究[J]. 叶学民,崔建光,李春曦. 系统仿真学报. 2018(10)
[3]基于参考信号方法的叶轮机械宽频噪声试验研究[J]. 许坤波,乔渭阳,魏人可,王良峰. 航空发动机. 2017(04)
[4]轴流风机旋转叶片的气动噪声分析[J]. 孙扬智,肖世德,徐鑫凯,潘绍飞. 噪声与振动控制. 2016(04)
[5]浅议煤矿井下噪声危害与防治[J]. 邓传杰. 能源与节能. 2015(11)
[6]核主泵叶轮与导叶叶片数匹配规律的数值优化[J]. 杨从新,齐亚楠,黎义斌,王秀勇,程效锐. 机械工程学报. 2015(15)
[7]仿生叶片对多翼离心风机噪声影响的数值研究[J]. 刘小民,刘翔,李典,张楚华. 中国科技论文. 2015(11)
[8]叶片穿孔小型轴流风扇气动性能的研究[J]. 李博,钱红玉,张立,金英子. 浙江理工大学学报. 2013(01)
[9]煤矿井下噪声危害分析及对策[J]. 王浩,蒋承林,史莉莉. 中国安全生产科学技术. 2011(12)
[10]CFD模拟方法的发展成就与展望[J]. 阎超,于剑,徐晶磊,范晶晶,高瑞泽,姜振华. 力学进展. 2011(05)
博士论文
[1]对旋风机机电性能匹配及两级驱动电机变极调速运行研究[D]. 孙晓波.哈尔滨理工大学 2018
[2]基于磁—流—固耦合分析的对旋风机系统机电性能匹配研究[D]. 王倩.哈尔滨理工大学 2017
[3]微型轴流风扇叶顶间隙流动及非定常现象的数值计算研究[D]. 陈金鑫.华东理工大学 2016
[4]高性能风扇/压气机三维叶片气动设计与实验研究[D]. 罗钜.南京航空航天大学 2013
[5]低压轴流风扇周向弯曲动叶内部流动特征的实验和数值研究[D]. 李杨.上海交通大学 2007
[6]新型可逆式弯掠组合叶片的研究[D]. 欧阳华.上海交通大学 2003
硕士论文
[1]矿用对旋风机运行前期性能优化及小流量工况流场研究[D]. 李昊.中国矿业大学 2018
[2]基于流声耦合的轴流风机气动噪声数值模拟[D]. 孙晨.电子科技大学 2018
[3]对旋局部通风机振动与噪声研究[D]. 刘晶.太原理工大学 2017
[4]一种轴流风机的设计及其性能的数值分析[D]. 田兴璐.兰州交通大学 2017
[5]基于气动性能和噪声的双转子小型轴流风扇结构优化研究[D]. 胡勇军.浙江理工大学 2015
[6]电子设备气动噪声降噪设计方法研究[D]. 伍文华.电子科技大学 2013
[7]离心式通风机离散噪声数值模拟与降噪研究[D]. 何源.浙江大学 2013
[8]低压轴流风机的气动设计及性能分析[D]. 仇生生.华中科技大学 2011
[9]对旋式通风机全流场内压力脉动及气动噪声特性的数值研究[D]. 王维斌.山东科技大学 2009
本文编号：3683957
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 风机声场特性研究
1.2.2 风机降噪措施研究
1.3 本文研究内容与技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
第二章 对旋轴流风机声场试验
2.1 对旋轴流风机基本理论
2.1.1 对旋轴流风机结构及工作原理
2.1.2 风机气动噪声形成机理
2.2 风机噪声试验设备及方法
2.2.1 噪声试验设备
2.2.2 噪声试验方法
2.3 风机噪声测试结果分析
2.3.1 噪声评价参数
2.3.2 不同转速时风机声场分布
2.3.3 不同加载距离时风机声场分布
2.4 本章小结
第三章 不同叶片安装角度对风机性能影响的研究
3.1 风机仿真模型
3.1.1 物理模型
3.1.2 边界条件及计算方法
3.2 不同叶片安装角度流场分析
3.2.1 第一级叶片角度对流场的影响
3.2.2 第二级叶片角度对流场的影响
3.3 不同叶片安装角度声场分析
3.3.1 第一级叶片角度对声场的影响
3.3.2 第二级叶片角度对声场的影响
3.4 本章小结
第四章 对旋轴流风机降噪措施研究
4.1 轴流风机气动噪声影响因素概述
4.2 叶片穿孔对风机的影响研究
4.2.1 叶片穿孔理论
4.2.2 叶片穿孔对风机流场的影响
4.2.3 叶片穿孔对风机声场的影响
4.3 弯叶片对风机的影响研究
4.3.1 叶片弯角理论
4.3.2 弯叶片对风机流场的影响
4.3.3 弯叶片对风机声场的影响
4.4 掠叶片对风机的影响研究
4.4.1 叶片掠角理论
4.4.2 掠叶片对风机流场的影响
4.4.3 掠叶片对风机声场的影响
4.5 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文和参与的项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]噪声剂量计校准方法的探讨[J]. 赵莹,刘荣恩. 计量技术. 2018(11)
[2]动叶可调轴流风机叶顶间隙形态的优化研究[J]. 叶学民,崔建光,李春曦. 系统仿真学报. 2018(10)
[3]基于参考信号方法的叶轮机械宽频噪声试验研究[J]. 许坤波,乔渭阳,魏人可,王良峰. 航空发动机. 2017(04)
[4]轴流风机旋转叶片的气动噪声分析[J]. 孙扬智,肖世德,徐鑫凯,潘绍飞. 噪声与振动控制. 2016(04)
[5]浅议煤矿井下噪声危害与防治[J]. 邓传杰. 能源与节能. 2015(11)
[6]核主泵叶轮与导叶叶片数匹配规律的数值优化[J]. 杨从新,齐亚楠,黎义斌,王秀勇,程效锐. 机械工程学报. 2015(15)
[7]仿生叶片对多翼离心风机噪声影响的数值研究[J]. 刘小民,刘翔,李典,张楚华. 中国科技论文. 2015(11)
[8]叶片穿孔小型轴流风扇气动性能的研究[J]. 李博,钱红玉,张立,金英子. 浙江理工大学学报. 2013(01)
[9]煤矿井下噪声危害分析及对策[J]. 王浩,蒋承林,史莉莉. 中国安全生产科学技术. 2011(12)
[10]CFD模拟方法的发展成就与展望[J]. 阎超,于剑,徐晶磊,范晶晶,高瑞泽,姜振华. 力学进展. 2011(05)
博士论文
[1]对旋风机机电性能匹配及两级驱动电机变极调速运行研究[D]. 孙晓波.哈尔滨理工大学 2018
[2]基于磁—流—固耦合分析的对旋风机系统机电性能匹配研究[D]. 王倩.哈尔滨理工大学 2017
[3]微型轴流风扇叶顶间隙流动及非定常现象的数值计算研究[D]. 陈金鑫.华东理工大学 2016
[4]高性能风扇/压气机三维叶片气动设计与实验研究[D]. 罗钜.南京航空航天大学 2013
[5]低压轴流风扇周向弯曲动叶内部流动特征的实验和数值研究[D]. 李杨.上海交通大学 2007
[6]新型可逆式弯掠组合叶片的研究[D]. 欧阳华.上海交通大学 2003
硕士论文
[1]矿用对旋风机运行前期性能优化及小流量工况流场研究[D]. 李昊.中国矿业大学 2018
[2]基于流声耦合的轴流风机气动噪声数值模拟[D]. 孙晨.电子科技大学 2018
[3]对旋局部通风机振动与噪声研究[D]. 刘晶.太原理工大学 2017
[4]一种轴流风机的设计及其性能的数值分析[D]. 田兴璐.兰州交通大学 2017
[5]基于气动性能和噪声的双转子小型轴流风扇结构优化研究[D]. 胡勇军.浙江理工大学 2015
[6]电子设备气动噪声降噪设计方法研究[D]. 伍文华.电子科技大学 2013
[7]离心式通风机离散噪声数值模拟与降噪研究[D]. 何源.浙江大学 2013
[8]低压轴流风机的气动设计及性能分析[D]. 仇生生.华中科技大学 2011
[9]对旋式通风机全流场内压力脉动及气动噪声特性的数值研究[D]. 王维斌.山东科技大学 2009
本文编号：3683957
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