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如何提高离心风机叶轮性能?什么是离心风机气动噪声?

日期:2020-11-16 / 人气: / 来源:山东净科达

  离心风机叶轮通过改善它的三个重要因素:进口加速系数、叶片进口角、叶轮进出口宽度比,可大大提高使用性能。其他方面虽然也能改进,但效果不如这三方面明显。不能有太多优化参数(否则计算工作量太大),它应是工程设计软件方便使用,又必须是经实践考核过,确实是重要的设计参数。

  提高离心风机叶轮性能因素

  1.进口加速系数,Eck建议1.2,我们以前认为应在0.7~0.8, 实际上已可小至0.6,甚至更低;

  2.离心风机叶片进口角度,Eck推荐优化流动角是35.4°,再加3°攻角,进口几何角应为38°,但实际上很多情况是小一点好,现在我们已可小到27°;

 

离心风机叶轮

  3.离心风机叶轮进出口宽度比,它和离心风机叶轮全压系数有关,不能简单给个范围;蜗壳的优化参数主要是螺旋角和叶轮出口和蜗壳宽度比,前者不能超过7°~7.5°,后者不能小于0.35左右。至于进风口设计的优化参数,过去气动设计进风口是不管的,实际上进风口出口型线也很重要,因为它影响进风口出口,也就是离心风机叶轮进口流动,如果有较大的分离流,进入离心风机叶轮的流动肯定不好,显然影响风机效率和噪声,所以在工程设计中也要注意,这里有两个优化参数,进风口出口段圆弧半径和出口锥角,前者影响到流动的离心力,后者影响流动扩压强度,需要满足以前我们给出过的两个进风口设计准则。

  通过对上面所提的三个方面的改进,离心风机(蜗壳式离心式风机)工作性能将会有较大的提升,不仅可以在设计阶段预估风机的变工况性能,还可以用不同的优化参数来改善这种性能,在此基础上,又提出了变型设计新方法和给定限制条件下的性能优化设计等(如只改离心风机叶轮或不改蜗壳或保持前盘圆弧和进风口圆弧不变或只改叶片或采用厂方要求的部件或部件的某些型线等)。

  离心风机气动噪声是什么

  离心风的噪声主要是气动噪声,其叶轮与扩压器(或蜗舌)之间的强烈相互作用是气动噪声的重要来源之一。对于有叶片扩压器的离心风机,叶轮与扩压器叶片也是风机配件之间的无叶过渡区是动静相干作用最强烈区域,这里产生的离心风机气动噪声极为复杂。

  经过多次的实际试验,有叶扩压器与无叶扩压器的离心风机气动噪声频谱存在较大不同。有叶扩压器的离心风机,其离散气动噪声中除了基频外,其二次至四次谐波处的声压级仍非常显著,甚至高于基频处的声压级。叶轮与叶片扩压器之间相干作用的主要方面是叶轮出口气流在下游扩压器叶片前缘面上的冲击效应,前缘几何形状对该冲击效应有着重要影响。因此,对有叶扩压器的离心风机,离心风机气动噪声降噪方法之一就是寻求合适的扩压器叶片进口前缘几何形状,以降低由于叶轮与扩压器之间动静相干作用产生的噪声。通过优化扩压器前缘几何形状来提高离心风机性能、降低其气动噪声的研究已有少量报导。

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