離心風機的噪聲主要是氣動噪聲，其葉輪與擴壓器（或蝸舌）之間的強烈相互作用是氣動噪聲的重要來源之一 。對于有葉片擴壓器的離心風機，葉輪與擴壓器葉片也是風機配件之間的無葉過渡區是動靜相干作用最強烈區域，這里產生的氣動噪聲極為復雜。

        經過多次的實際試驗，有葉擴壓器與無葉擴壓器的離心風機噪聲頻譜存在較大不同。有葉擴壓器的離心風機，其離散噪聲中除了基頻外，其二次至四次諧波處的聲壓級仍非常顯著，甚至高于基頻處的聲壓級。葉輪與葉片擴壓器之間相干作用的主要方面是葉輪出口氣流在下游擴壓器葉片前緣面上的沖擊效應，前緣幾何形狀對該沖擊效應有著重要影響。因此，對有葉擴壓器的離心風機，降噪方法之一就是尋求合適的擴壓器葉片進口前緣幾何形狀，以降低由于葉輪與擴壓器之間動靜相干作用產生的噪聲。通過優化擴壓器前緣幾何形狀來提高離心風機性能、降低其氣動噪聲的研究已有少量報導。

        如果分別將前緣帶凹槽，帶三角形豁口的擴壓器葉片應用于離心壓縮機中，獲得了高的性能，但未涉及對噪聲的影響。Ohta [6-10] 等將擴壓器前緣自壓力面向吸力面方向傾斜切割，使離心壓縮機總噪聲降低了14.2dB。這種改進主要是減少了葉輪出口氣流在擴壓器葉片前緣上沖擊的接觸面積，從而降低了葉片通過頻率處的離散噪聲；并且通過流場的數值模擬發現擴壓器前緣的脫落渦尺寸減小以及湍流強度降低，從而也降低了其寬頻噪聲。但是，這種切割方式在變工況下的降噪效果不夠理想，性能下降也顯著。在離心風機低稠度擴壓器前緣的葉根和葉頂處開槽，使得葉片通過頻率處噪聲下降了5dB，而風機氣動性能沒有明顯下降。對擴壓器葉片前緣的改進，實踐證明能較顯著地降低風機氣動噪聲。由于噪聲降低與氣流脈動壓力變化有著密切聯系，所以，有必要對改進前后的擴壓器表面脈動壓力變化開展研究，并由此揭示葉輪機械氣動噪聲產生及降低的機理。本課題組以前開展了離心風機葉片擴壓器進口傾斜角對風機氣動性能及噪聲影響的研究工作 ，結果表明，在采用前緣傾斜葉片擴壓器下，風機性能略有提高，且氣動噪聲降低效果明顯。在設計工況附近，總噪聲水平降低約4dB(A)，離散噪聲降低約17dB(A)。

        對傾斜葉片擴壓器周圍的流動特點，特別是前緣表面氣流脈動壓力的變化情況目前還不清楚，影響了對其降噪機理的認識。本文采用試驗與數值模擬相結合的方法對一高速離心風機開展研究，研究傾斜前緣與非前緣傾斜擴壓器葉片表面的氣流脈動壓力變化情況揭示其與風機氣動噪聲變化之間的關系，由此探索研究前緣傾斜擴壓器引起噪聲降低的原因。1 試驗風機參數所研究離心風機的主要性能參數范圍如表1所示，葉輪與擴壓器主要結構參數。試驗按照標準ISO 5801-2008進行，主要測量了風機轉速、流量，全壓升和噪聲等參數。試驗裝置，測量方法和測試儀器系統。前緣傾斜擴壓器是在原始擴壓器基礎上，對擴壓器葉片前緣按一定角度切削而成。定義切削傾斜角θ為擴壓器葉片前緣與輪盤面之間的夾角以達到降低氣動噪聲的效果。

 

本文由丹陽瑞風熱處理機械有限公司發布于 2018-06-13 23:47  |