傾斜蝸舌對離心風機降噪影響的試驗研究

2012-05-22 趙婷 西安交通大學

  針對T9-19No.4A離心風機,試驗研究了傾斜蝸舌和蝸舌的安裝位置對風機氣動性能和噪聲特性的影響,結果表明:隨著蝸舌傾角和蝸舌與葉輪間安裝間距(以下簡稱安裝間距)的增加風機的噪聲下降,蝸舌傾角和安裝間距對風機的氣動性能則是交互影響,不具有單一性。本文選取了3種不同的蝸舌傾角和安裝間距,組合優化設計了7種傾斜蝸舌進行試驗。風機氣動性能的測量嚴格按照國標《GB/T1236-2000工業通風機用標準化風道進行性能試驗》執行,噪聲的測量按照《GB/T 2888-91風機和羅茨鼓風機噪聲測量方法》的要求執行。

  關鍵詞:離心風機;傾斜蝸舌;安裝間距;降噪;氣動性能;試驗研究

  Abstract: The effects of the inclining angle of the volute tongue and the blade-tongue clearance on the aerodynamic performance and noise characteristics of an industrial centrifugal fan with forward-curved(FC) blades were investigated experimentally.The results show that the noise of the fan is decreased with an increase in the inclining angle and the blade-tongue clearance,and the aerodynamic performance also depends on them.Seven kinds of inclined volute tongue were designed to try according to the combination of three inclining angles and three clearances.The measurement methods of aerodynamic performance and noise for fans complied with China Standards GB/T 1236-2000: Industrial fans performance testing using standardized airways and GB/T 2888-91: Methods of noise measurement for fans,blowers,compressors and roots blowers.

  Keywords: centrifugal fan;inclined volute tongue;blade-tongue clearance;noise reduction;aerodynamic performance;experimental study

  離心風機的噪聲主要是氣體非定常流動過程中產生的氣動噪聲,包括基頻噪聲和寬頻噪聲兩部分,研究表明基頻噪聲是風機氣動噪聲的主要組成部分[1 ~ 3]。由于葉輪出口氣流對蝸舌的沖擊非常劇烈,使得蝸舌區域成為主要的噪聲源。蝸舌部位對葉輪機械氣動性能及噪聲特性影響非常明顯,蝸舌形狀和安裝間距的微小變動就會引起風機性能及噪聲的很大變化[4]。文獻[1,4]先后對T9-19No.4A前向離心風機使用某一固定傾角和間距組合的傾斜蝸舌進行數值模擬研究。我們設計7 個不同傾角和安裝間距組合的傾斜蝸舌,試驗研究蝸舌傾角和安裝間距對風機噪聲和氣動性能的影響,并找出使試驗風機氣動性能和降噪效果最佳的傾斜蝸舌及其安裝間距。

  (1) 隨著蝸舌傾角和安裝間距的增加,風機的氣動噪聲下降; 蝸舌傾角與蝸舌和葉輪之間間距對氣動性能是相互影響的,不具有單一性;

  (2) 增加蝸舌傾角,有利于降低基頻和高次諧波幅值; 增加蝸舌間距,減小了氣流對蝸舌的沖擊,降低了寬頻噪聲中中低頻部分幅值;

  (3) 傾斜蝸舌A3 在安裝間距為t1的狀態下,風機可保證與原風機氣動性能基本一致,降噪效果最佳,在風機整個工況范圍內,平均可降低噪聲約4.2dB(A) ,在高效點處,可降低噪聲約5dB(A) 。


參考文獻:
  [1]劉秋洪.離心通風機氣動噪聲數值分析方法的研究及工程應用[D].西安:西安交通大學,2007.
  [2]毛義軍,祁大同,劉秋洪.基于非定常流場的離心風機氣動噪聲分析[J].西安交通大學學報,2005,39(9):989-993.
  [3]Liu Qiuhong,Qi Datong,Mao Yijun.Numerical cal-culation of centrifugal fan noise[J].Proceedings ofthe Institution of Mechanical Engineers,Journal of Me-chanical Engineers:Journal of Mechanical EngineeringScience,2006,220(8):1167-1178.
  [4]蔡建程.前向離心風機基頻噪聲產生及傳播特性的初步研究[D].西安:西安交通大學,2011.
  [5]國家質量技術監督局.GB/T1236-2000工業通風機用標準化風道進行性能試驗[S].北京:中國標準出版社,2001.
  [6]國家技術監督局.GB/T2888-91風機和羅茨鼓風機噪聲測量方法[S].北京:全國風機標準化技術委員會,1991.