大型低速风洞低噪声轴流风机的设计与研究

发布时间：2017-08-29 14:10

  本文关键词：大型低速风洞低噪声轴流风机的设计与研究

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【摘要】：轴流风机用于维持低速风洞气体流动能量,是低速风洞的动力源。同时,也是风洞的主要噪声源之一,其声学性能直接影响风洞试验段流场指标及背景噪声。随着气动声学机理研究与工程应用在在航空、航天、车辆等领域的重要性日益突出,大型低速风洞、尤其是声学风洞低噪声轴流风机的设计与研究至关重要。本文以5.5m×4m低湍流度航空声学风洞低噪声轴流风机作为研究对象,以风洞需求为条件,以风机结构设计为主要研究内容,以调试结果为结论,对该轴流风机进行较为全面与深入的设计和研究。本文的研究内容主要包含:1、采用任意涡方法进行风机气动设计并确定风机气动布局与各气动参数;2、根据气动条件开展风机结构设计与研究工作,并完成风机的制造、安装与调试;3、在1:10缩比的引导风洞上对低噪声风机声学性能与降噪措施开展试验研究,并将研究成果应用到5.5m×4m低湍流度航空声学风洞低噪声轴流风机的研制工作中,最大限度地改善了其声学性能。本文重点介绍了5.5m×4m低湍流度航空声学风洞低噪声轴流风机的结构设计与研究,包括:风机结构特点、总体方案、转子系统研制、力学分析等,尤其是对风机核心部件转子系统的研制进行了重点阐述。通过对风洞试验段风速、背景噪声等性能测试,以及风机轴承振动、温升及电机绕组温度的测试,表明该风机设计合理,运行稳定、可靠。较为深入的声学性能与降噪措施研究,有效地改善了风机声学性能,确保了世界领先的风洞试验段背景噪声指标。
【关键词】：低速风洞 轴流风机 低噪声 结构设计
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V211.74
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 大型低速风洞低噪声轴流风机研究的重要意义9-10
• 1.1.1 大型低速风洞在我国航空航天事业中重要作用9-10
• 1.1.2 轴流风机在大型低速风洞研制中的重要性10
• 1.2 大型低速风洞轴流风机国内外发展现状10-13
• 1.2.1 国外发展状况10-12
• 1.2.2 国内发展状况12-13
• 1.3 本课题主要研究内容13
• 1.4 开展本课题研究的基本思路13-15
• 2 低噪声轴流风机气动设计及声学性能要求与特点15-21
• 2.1 气动设计15-17
• 2.1.1 设计方法15-16
• 2.1.2 叶片气动设计16
• 2.1.3 整流罩设计16-17
• 2.2 气动载荷要求17
• 2.3 轴流风机噪声特性及指标17-18
• 2.3.1 旋转噪声17
• 2.3.2 涡流噪声17-18
• 2.3.3 噪声指标要求18
• 2.4 气动输出参数18-19
• 2.5 本章小结19-21
• 3 低噪声轴流风机的结构设计21-51
• 3.1 大型低噪声轴流风机结构特点21
• 3.2 结构总体方案21-29
• 3.2.1 整体布局22-23
• 3.2.2 壳体结构23-24
• 3.2.3 整流罩结构24-25
• 3.2.4 电机冷却25-26
• 3.2.5 动叶叶尖间隙保证26
• 3.2.6 维修性设计26-28
• 3.2.7 隔振设计28-29
• 3.3 转子系统研制29-49
• 3.3.1 转子系统特点30-31
• 3.3.2 转子系统总体方案31-38
• 3.3.3 叶片组件研制38-49
• 3.3.4 转子系统静平衡试验49
• 3.4 本章小结49-51
• 4 轴流风机力学分析51-71
• 4.1 机壳力学分析51-57
• 4.1.1 材料参数51-52
• 4.1.2 边界条件52
• 4.1.3 静力学分析52-55
• 4.1.4 动力学特性分析55-57
• 4.2 轮毂力学分析57
• 4.3 叶片力学分析57-69
• 4.3.1 有限元模型及输入条件57-60
• 4.3.2 刚度分析60-63
• 4.3.3 强度校核63-66
• 4.3.4 疲劳分析66
• 4.3.5 动力学特性分析66-69
• 4.4 本章小结69-71
• 5 轴流风机的降噪设计71-75
• 5.1 低噪声轴流风机噪声特性71
• 5.2 降噪措施71-73
• 5.2.1 气动声学原理降噪71-72
• 5.2.2 结构采用吸声措施72-73
• 5.3 降噪设计73-74
• 5.3.1 气动声学原理降噪设计73
• 5.3.2 结构吸声设计73-74
• 5.4 本章小结74-75
• 6 测试结果及分析75-79
• 6.1 气动测量结果75-76
• 6.1.1 开口试验段性能测试结果75
• 6.1.2 闭口试验段性能测试结果及分析75-76
• 6.1.3 轴流风机压升测量压升结果76
• 6.2 噪声测量结果76
• 6.3 振动测量结果76-78
• 6.4 转子轴承温度与电机定子绕组温度考核结果78
• 6.5 本章小结78-79
• 7 总结与展望79-81
• 7.1 总结79-80
• 7.2 展望80-81
• 致谢81-83
• 参考文献83-84

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10 马良玉,安连锁,王松岭,王兵树;大型动(静)叶调节轴流风机通用性能数学模型的建立及工程应用实践[J];动力工程;2000年05期

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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

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