倾斜蜗舌对离心风机降噪影响的试验研究
针对T9-19No.4A离心风机,试验研究了倾斜蜗舌和蜗舌的安装位置对风机气动性能和噪声特性的影响,结果表明:随着蜗舌倾角和蜗舌与叶轮间安装间距(以下简称安装间距)的增加风机的噪声下降,蜗舌倾角和安装间距对风机的气动性能则是交互影响,不具有单一性。本文选取了3种不同的蜗舌倾角和安装间距,组合优化设计了7种倾斜蜗舌进行试验。风机气动性能的测量严格按照国标《GB/T1236-2000工业通风机用标准化风道进行性能试验》执行,噪声的测量按照《GB/T 2888-91风机和罗茨鼓风机噪声测量方法》的要求执行。
关键词：离心风机;倾斜蜗舌;安装间距;降噪;气动性能;试验研究
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
离心风机的噪声主要是气体非定常流动过程中产生的气动噪声，包括基频噪声和宽频噪声两部分，研究表明基频噪声是风机气动噪声的主要组成部分［1 ～ 3］。由于叶轮出口气流对蜗舌的冲击非常剧烈，使得蜗舌区域成为主要的噪声源。蜗舌部位对叶轮机械气动性能及噪声特性影响非常明显，蜗舌形状和安装间距的微小变动就会引起风机性能及噪声的很大变化[4］。文献［1，4］先后对T9-19No.4A前向离心风机使用某一固定倾角和间距组合的倾斜蜗舌进行数值模拟研究。我们设计7 个不同倾角和安装间距组合的倾斜蜗舌，试验研究蜗舌倾角和安装间距对风机噪声和气动性能的影响，并找出使试验风机气动性能和降噪效果最佳的倾斜蜗舌及其安装间距。
(1) 随着蜗舌倾角和安装间距的增加，风机的气动噪声下降; 蜗舌倾角与蜗舌和叶轮之间间距对气动性能是相互影响的，不具有单一性;
(2) 增加蜗舌倾角，有利于降低基频和高次谐波幅值; 增加蜗舌间距，减小了气流对蜗舌的冲击，降低了宽频噪声中中低频部分幅值;
(3) 倾斜蜗舌A3 在安装间距为t1的状态下，风机可保证与原风机气动性能基本一致，降噪效果最佳，在风机整个工况范围内，平均可降低噪声约4.2dB(A) ，在高效点处，可降低噪声约5dB(A) 。
参考文献：
[1]刘秋洪.离心通风机气动噪声数值分析方法的研究及工程应用[D].西安:西安交通大学,2007.
[2]毛义军,祁大同,刘秋洪.基于非定常流场的离心风机气动噪声分析[J].西安交通大学学报,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.前向离心风机基频噪声产生及传播特性的初步研究[D].西安:西安交通大学,2011.
[5]国家质量技术监督局.GB/T1236-2000工业通风机用标准化风道进行性能试验[S].北京:中国标准出版社,2001.
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