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山東通風(fēng)降溫設(shè)備WED系列電液萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)多孔材料蝸舌對(duì)貫流風(fēng)機(jī)

WED系列電液萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)主要適用于金屬、纖維織物、橡膠、塑料、紙張、建材等材料的力學(xué)試驗(yàn)，適用于大專院校、工礦企業(yè)、研究所的材料試驗(yàn)或教學(xué)。

型號(hào)及規(guī)格最大試驗(yàn)力測(cè)力有效拉伸空載拉伸空載受壓電機(jī)圓試樣夾持片、帶、板試樣主要技術(shù)參數(shù)(KN)精度長(zhǎng)度速度速度功率直徑范圍夾持尺寸(mm)(mm/min)mm/min)(KW)(mm)(mm)WED-1液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)0-10≤1%5008005000.75金屬Ø1-Ø4非金屬Ø1-Ø60.5-4Χ30WED-2液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)0-20≤1%5005005001.1金屬Ø1-Ø4非金屬Ø1-Ø60.5-6Χ30WED-5液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)0-50≤1%5005005001.5金屬Ø1-Ø6非金屬Ø1-Ø80.5-8Χ30WED-10液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)0-100≤1%5005005001.5金屬Ø1-Ø120.5-10Χ30



摘要：在不改變蝸舌的幾何外形與尺寸的情況下，使用4種不同的多孔材料制作蝸舌，得出某貫流風(fēng)機(jī)蝸舌的4種替換方案。通過(guò)對(duì)其氣動(dòng)和聲學(xué)性能的實(shí)驗(yàn)測(cè)試，比較了多孔材料制作的蝸舌對(duì)貫流風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)性能和噪聲特性的影響。

關(guān)鍵詞：貫流風(fēng)機(jī)；多孔結(jié)構(gòu)；氣動(dòng)性能；聲學(xué)性能

Influence of the Volute Throat Made of Porous Materials on Aerodynamic and Acoustic Performances of a Crossflow Fan

Abstract: Four types of volute throat made of different porous materials are used on a cross-flow fan to obtain four alternative schemes for volute throat without changing the geometric outline and size. Aerodynamic and acoustic experiments are carried out to compare the influence of the volute throat made of porous materials on aerodynamic and acoustic performances of a cross-flow fan.

Key words: cross-flow fan; porous structures; aerodynamic performance; acoustic performance

0 　引言

　　貫流風(fēng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、動(dòng)壓高、氣流平穩(wěn)等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于低壓通風(fēng)換氣設(shè)備當(dāng)中，如家用分體壁掛式空調(diào)器室內(nèi)機(jī)。然而由于貫流風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)的復(fù)雜性，其偏心渦結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生回流，造成很大的能量損失，通常使貫流風(fēng)機(jī)的總效率只有10%～30%[1] 。另一方面，由于貫流風(fēng)機(jī)內(nèi)流場(chǎng)渦流的存在、葉輪葉片后緣渦脫落和附面層中的壓力脈動(dòng)等，導(dǎo)致了貫流風(fēng)機(jī)的寬頻噪聲的產(chǎn)生，同時(shí)由于貫流風(fēng)機(jī)內(nèi)部旋轉(zhuǎn)葉片的載荷脈動(dòng)又導(dǎo)致了離散噪聲的產(chǎn)生。這種流動(dòng)的低效率以及噪聲問(wèn)題一直備受關(guān)注。近20年來(lái)，各國(guó)的專家學(xué)者就如何提高貫流風(fēng)機(jī)氣動(dòng)性能，降低風(fēng)機(jī)運(yùn)行噪聲展開(kāi)了廣泛地研究[2-4] ，主要通過(guò)改變蝸殼尺寸、采用不等間距葉輪和改變蝸舌間隙等方法[5-6] ，均收到了不同程度的效果，但大多是改變了貫流風(fēng)機(jī)原有的幾何形狀與尺寸。

　　多孔材料是傳統(tǒng)的吸聲材料，通常用于控制遠(yuǎn)場(chǎng)的聲輻射。近期國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究表明：當(dāng)多孔材料或多孔結(jié)構(gòu)放置于流場(chǎng)中時(shí)，流體進(jìn)出多孔表面的滲流流動(dòng)，對(duì)流場(chǎng)中的旋渦結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度有重要的影響，可以用于通過(guò)改變流場(chǎng)而控制氣動(dòng)噪聲[7-9] 。文獻(xiàn)[7] 的研究表明：在流場(chǎng)中流體流過(guò)并沖擊壁面的場(chǎng)合，可以通過(guò)在流場(chǎng)中采用多孔結(jié)構(gòu)作為壁面來(lái)改變流場(chǎng)，進(jìn)而控制聲源結(jié)構(gòu)和遠(yuǎn)聲場(chǎng)的變化。文獻(xiàn)[9] 中 Kim 和 Chokani 曾經(jīng)使用多孔插片改善超臨界翼型的特性，證實(shí)了多孔插片對(duì)翼型流動(dòng)與損失特性改善的有效性�；谶@種認(rèn)識(shí)，在不改變蝸舌幾何形狀和尺寸的前提下，在前期多孔板蝸舌的基礎(chǔ)上 [10] ，采用多孔材料制作蝸舌，對(duì)貫流風(fēng)機(jī)蝸舌部分進(jìn)行替換，利用多孔材料的滲流作用，影響風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)，通過(guò)減弱流動(dòng)與結(jié)構(gòu)的干涉而改變貫流風(fēng)機(jī)的聲源流場(chǎng)，改善其噪聲性能，從而達(dá)到控制氣動(dòng)噪聲的目的。 　　

1 實(shí)驗(yàn)方案

　　研究對(duì)象為某分體式空調(diào)中的室內(nèi)機(jī)。其內(nèi)部貫流風(fēng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1a，葉輪外徑： D2=94mm ，內(nèi)徑：D 1=70mm，內(nèi)圓周葉片安裝角：β 1=90 °，外圓周葉片安裝角：β 2=26 °，葉片數(shù)：N b=35，葉輪總長(zhǎng)：L=600mm，葉片形狀為圓弧形，葉片厚度：1.5mm，葉片弦長(zhǎng)：12mm。

　　表1列出了貫流風(fēng)機(jī)的5種實(shí)驗(yàn)方案，風(fēng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及蝸舌的替代結(jié)構(gòu)分別見(jiàn)圖1a和圖 1b，其中方案一到方案四為多孔材料方案，這4種多孔材料吸聲性能見(jiàn)表2。

表1 　貫流風(fēng)機(jī)蝸舌實(shí)驗(yàn)方案

方案

所用材料或加工方法

原方案

ABS 塑料

方案一

吸音棉

方案二

玻璃棉

方案三

泡沫塑料

方案四

聚酯纖維

表2　 不同多孔材料吸聲性能表

材料

厚度 / mm

頻率 /Hz

125

250

500

1000

2000

4000

吸音棉

50

0.23

0.68

0.82

0.88

1.08

1.08

玻璃棉

25

0.11

0.28

0.68

0.90

0.93

0.96

泡沫塑料

20

0.03

0.08

0.15

0.30

0.50

0.50

聚酯纖維

50

0.05

0.09

0.31

0.59

0.71

0.84

　　風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)性能測(cè)試在符合GB/T 1236-2000標(biāo)準(zhǔn)（等效ISO5801）的試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行，試驗(yàn)臺(tái)見(jiàn)圖2。試驗(yàn)時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)輔助風(fēng)機(jī)改變流量的大小來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)不同工況點(diǎn)。主要測(cè)量數(shù)據(jù)包括大氣壓力、大氣溫度、相對(duì)濕度、噴嘴處壓差、葉輪轉(zhuǎn)速、風(fēng)室靜壓以及風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。

　　氣動(dòng)噪聲的測(cè)量是在半消聲室內(nèi)進(jìn)行的。該消聲室設(shè)計(jì)參照ISO3745。截止頻率為100Hz，本底噪聲約為25dB。試驗(yàn)采用四通道聲學(xué)測(cè)試工程測(cè)量遠(yuǎn)場(chǎng)聲信號(hào)。傳感器擺放位置以及測(cè)量過(guò)程參照國(guó)標(biāo)GB/T7725-1996，采樣頻率選擇40kHz，所用的計(jì)權(quán)為A計(jì)權(quán)。各傳感器水平方向距離貫流風(fēng)機(jī)出風(fēng)口為1m，垂直方向距離貫流風(fēng)機(jī)出口為0.8m。通過(guò)調(diào)節(jié)貫流風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，測(cè)得風(fēng)機(jī)的噪聲總聲

山東通風(fēng)降溫設(shè)備
浙江降溫設(shè)備
廠房通風(fēng)降溫

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