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通風(fēng)除塵對(duì)后向離心風(fēng)機(jī)圓弧葉片的新認(rèn)識(shí)風(fēng)機(jī)消聲器適用范圍
摘要：通常認(rèn)為圓弧葉片的加工簡(jiǎn)單，但流動(dòng)性能差，在后向離心風(fēng)機(jī)已很少應(yīng)用，但近來發(fā)現(xiàn)，有些圓弧葉片能有85%以上的整機(jī)全壓效率。為此，本文對(duì)4個(gè)不同型號(hào)的后向離心風(fēng)機(jī)采用圓弧葉片和現(xiàn)在常用的等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片進(jìn)行整機(jī)性能數(shù)值預(yù)估對(duì)比，結(jié)果表明：上凸圓弧葉片性能良好，但下凹圓弧葉片性能差。
關(guān)鍵詞：后向離心風(fēng)機(jī)；圓弧葉片；數(shù)值模擬；性能預(yù)估
引言
圓弧葉片加工簡(jiǎn)單，成本低，以前被廣泛應(yīng)用。1973年，Eck提出等減速葉片流型[1]和1980年朱之墀等提出等當(dāng)量擴(kuò)張角葉片流型[2]后，普遍認(rèn)為這兩種葉片性能比圓弧葉片性能好，于是后者在后向離心風(fēng)機(jī)中就變得很少使用。近來發(fā)現(xiàn)有些后向離心風(fēng)機(jī)使用圓弧葉片有85%以上的整機(jī)全壓效率，為此，我們對(duì)幾個(gè)不同型號(hào)的高性能后向離心風(fēng)機(jī)，采用圓弧葉片和現(xiàn)在常用的等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片進(jìn)行整機(jī)性能數(shù)值預(yù)估對(duì)比，重新審視圓弧葉片的性能，能否利用現(xiàn)代的三維流動(dòng)數(shù)值模擬工具，對(duì)它有一些新的認(rèn)識(shí)。這就是本文的內(nèi)容和目標(biāo)。限于篇幅，關(guān)于性能預(yù)估數(shù)值方法請(qǐng)參考文獻(xiàn)[3-5]。
1圓弧葉片參數(shù)公式
如給定離心風(fēng)機(jī)葉輪進(jìn)出口直徑分別為D1和D2、葉片進(jìn)出口角分別為β1和β2，則圓弧葉片參數(shù)就能唯一確定。圓弧葉片有上凸和下凹兩種形式，前者形式的圓弧葉片見圖1。
由上圖及以下公式可知，只需確定圓弧葉片的圓心以及半徑，則葉片的型線就能唯一確定。這些參數(shù)之間的幾何關(guān)系如下：
式中R0、（xc，yc）和（x2，y2）分別為葉片弧線半徑、葉片弧線圓心坐標(biāo)和葉片弧線與外圓交點(diǎn)坐標(biāo)。這5個(gè)未知數(shù)由上述5個(gè)獨(dú)立方程可以解得。
顯然，如果給定D1、D2、β1、β2，則由式（4）和式（5）得到
如果D2cosβ2-D1cosβ1＞0，R0為正值，即為上凸圓弧型式，如果D2cosβ2-D1cosβ1＜0，R0為負(fù)值，即為下凹圓弧型式。R0確定后，由式（2）和式（4）得出
這樣，從式（6）~式（8）即可確定圓弧幾何尺寸，再用作圖法或式（1）和式（3）即可得到x2和y2值。
2圓弧型葉片和等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片的性能對(duì)比
2.15-44后向風(fēng)機(jī)的圓弧型葉片和等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片性能數(shù)值預(yù)估以及結(jié)果分析
根據(jù)廠方提供的5-44№8的CAD圖紙，它是后向離心風(fēng)機(jī)，其葉片為上凸圓弧型；根據(jù)風(fēng)機(jī)的試驗(yàn)結(jié)果，在流量6920m3/h處測(cè)得最大效率為85%。
本文旨在對(duì)比圓弧葉片和等當(dāng)量擴(kuò)張角葉片型線的性能區(qū)別，所以首先根據(jù)圖紙尺寸進(jìn)行原圓弧葉片的風(fēng)機(jī)建模和性能預(yù)估，其次進(jìn)行等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片的設(shè)計(jì)、風(fēng)機(jī)建模和性能預(yù)估。等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片的設(shè)計(jì)流量也為6920m3/h，同時(shí)保證蝸殼、進(jìn)風(fēng)口、葉輪參數(shù)完全和原來圓弧型葉片的風(fēng)機(jī)相同，只是葉片型線改為等當(dāng)量擴(kuò)張角型線，這樣兩者性能預(yù)估比較時(shí)只是葉片型線的差別。
圖2為兩者葉片型線的差別，實(shí)線是圓弧型葉片，虛線為等當(dāng)量擴(kuò)張角型線，兩者差別不大，后半段差別稍大些，后面類似曲線也用這種符號(hào)表示。
圖3為兩種葉片型線的風(fēng)機(jī)預(yù)估性能的工況曲線以及原圓弧葉片風(fēng)機(jī)的性能實(shí)測(cè)曲線，圖中方塊代表等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片；空心圓代表圓弧型葉片；三角代表試驗(yàn)值；實(shí)線表示效率；虛線表示全壓，后面類似曲線也用這種符號(hào)表示。
從測(cè)試結(jié)果可以看到，原5-44圓弧葉片風(fēng)機(jī)的全壓和效率性能都不錯(cuò)，從圓弧型葉片風(fēng)機(jī)預(yù)估性能和等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片風(fēng)機(jī)性能預(yù)估對(duì)比來看，兩者性能在設(shè)計(jì)工況6920m3/h附近基本相同；全壓曲線兩者幾乎吻合，大流量時(shí)圓弧型葉片的全壓高于等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片，最大高2.8%；小流量效率性能等當(dāng)量擴(kuò)張角流型略好，但大流量時(shí)圓弧葉片性能略好，效率最大可高1%。
2.27-22后向風(fēng)機(jī)的圓弧型葉片和等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片性能數(shù)值預(yù)估以及結(jié)果分析
7-22是小比轉(zhuǎn)數(shù)的風(fēng)機(jī)，根據(jù)廠方提供的7-22№8的CAD圖紙，它是后向離心風(fēng)機(jī)，其葉片設(shè)計(jì)為等當(dāng)量擴(kuò)張角流型；根據(jù)風(fēng)機(jī)的試驗(yàn)結(jié)果，在流量4200m3/h處取得最大效率為86%。
首先進(jìn)行等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片的風(fēng)機(jī)建模和整機(jī)性能數(shù)值預(yù)估，接著，再按照相同的進(jìn)風(fēng)口、蝸殼和葉輪尺寸建模和整機(jī)性能數(shù)值預(yù)估，所不同的只是采用圓弧型葉片代替原葉片，葉片進(jìn)出口角不變，葉片同樣是上凸的。等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片和相應(yīng)的圓弧葉片通道見圖4，可見兩者型線相差較大。
兩種葉片型線的風(fēng)機(jī)性能曲線及等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片的試驗(yàn)曲線見圖5。
由圖5可以看出：兩種葉片型線的風(fēng)機(jī)流量和全壓的性能曲線幾乎重合；兩者流量和全壓效率的性能曲線也接近重合，等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片的效率曲線略高于圓弧型葉片，但最大相差也只有0.4%。工況曲線的情況表明，對(duì)于7-22風(fēng)機(jī)，圓弧型葉片能夠起到和等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片同樣的作用，一樣能夠使風(fēng)機(jī)的全壓和效率得到保證，風(fēng)機(jī)的整體性能幾乎沒有改變。
2.36-44后向風(fēng)機(jī)的圓弧型葉片和等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片性能數(shù)值預(yù)估以及結(jié)果分析
6-44是中比轉(zhuǎn)數(shù)的風(fēng)機(jī)，根據(jù)廠方提供的6-44№8的CAD圖紙，它是后向離心風(fēng)機(jī)，其葉片設(shè)計(jì)為等當(dāng)量擴(kuò)張角流型；根據(jù)風(fēng)機(jī)的性能預(yù)估結(jié)果，在設(shè)計(jì)流量11000m3/h處全壓效率為86.5%。
首先也是進(jìn)行等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片風(fēng)機(jī)的建模和整機(jī)性能數(shù)值預(yù)估，其次保證其他參數(shù)不變的情況下，用圓弧型葉片取代原葉片，生成新的風(fēng)機(jī)模型并進(jìn)行性能預(yù)估，由于6-44風(fēng)機(jī)的葉片出口角大，其相應(yīng)的圓弧葉片是下凹的，見圖6中的實(shí)線，圖中虛線是原來的等當(dāng)量擴(kuò)張角型線，兩者型線差別較大。
6-44等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片風(fēng)機(jī)和相應(yīng)的圓弧型葉片的風(fēng)機(jī)的數(shù)值預(yù)估性能曲線見圖7。
由圖7的性能曲線可以看出，等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片的風(fēng)機(jī)性能明顯優(yōu)于圓弧型葉片的性能，設(shè)計(jì)流量11000m3/h處，前者的全壓和效率均比后者高6%，而且，幾乎在全工況內(nèi)均有這樣的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步的流場(chǎng)分析表明：等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片的風(fēng)機(jī)只是在小流量工況時(shí)，在蝸舌附近的葉片通道內(nèi)有少量的旋渦，在設(shè)計(jì)流量和大流量的情況下，內(nèi)部流場(chǎng)很穩(wěn)定，氣流流暢，看不到旋渦；而對(duì)于圓弧型葉片的風(fēng)機(jī)，其內(nèi)部流場(chǎng)無論是小流量工況還是大流量工況，都有較多的旋渦，它們不僅存在于蝸舌附近的葉片通道，而且也出現(xiàn)在很多其它的葉片通道。
顯然，對(duì)于6-44風(fēng)機(jī)，圓弧葉片性能在全工況內(nèi)都比等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片差很多，這種情況下不能采用圓弧葉片代替等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片。
2.47-35后向風(fēng)機(jī)的圓弧型葉片和等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片性能數(shù)值預(yù)估以及結(jié)果分析
7-35是中比轉(zhuǎn)數(shù)的風(fēng)機(jī)，根據(jù)廠方提供的7-35№8的CAD圖紙，它是后向離心風(fēng)機(jī)，其葉片設(shè)計(jì)為等當(dāng)量擴(kuò)張角流型；根據(jù)風(fēng)機(jī)的性能預(yù)估結(jié)果，在設(shè)計(jì)流量16400m3/h處全壓效率為85.6%。
首先進(jìn)行等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片風(fēng)機(jī)的建模和整機(jī)性能數(shù)值預(yù)估，接著，在保證其他參數(shù)不變的情況下，用圓弧型葉片取代原葉片，生成新的風(fēng)機(jī)模型并進(jìn)行性能預(yù)估，由于7-35風(fēng)機(jī)的葉片出口角大，其相應(yīng)的圓弧葉片也是下凹的，如圖8中的實(shí)線所示，圖中虛線是原來的等當(dāng)量擴(kuò)張角型線，兩者型線差別較大。
7-35等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片風(fēng)機(jī)和相應(yīng)的圓弧型葉片的風(fēng)機(jī)的數(shù)值預(yù)估性能曲線見圖9。
由圖9可以看出，無論是全壓曲線，還是效率曲線，等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片風(fēng)機(jī)的性能都要優(yōu)于圓弧型葉片。設(shè)計(jì)流量16400m3/h處，前者的全壓和效率均比后者高1.5%，而且，計(jì)算的很大流量范圍內(nèi)均有這樣的優(yōu)勢(shì)，只是在很小流量時(shí)圓弧葉片風(fēng)機(jī)性能比等當(dāng)量擴(kuò)張角葉片稍好些。兩者流場(chǎng)分析也證實(shí)了上述結(jié)論。
顯然，對(duì)于7-35風(fēng)機(jī)，想要用這種下凹圓弧葉片來代替等當(dāng)量擴(kuò)張角型線葉片，在很大工況內(nèi)的性能均比后者差1.5%，應(yīng)用需慎重。
3結(jié)論
本文對(duì)4個(gè)高性能的后向離心風(fēng)機(jī)，其中1個(gè)是圓弧葉片，3個(gè)是等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片，在保持整機(jī)相同，只是葉片型線互換條件下，進(jìn)行兩種風(fēng)機(jī)性能預(yù)估的數(shù)值模擬對(duì)比，結(jié)果表明：對(duì)于上凸圓弧葉片，其整機(jī)性能和等當(dāng)量擴(kuò)張角葉片風(fēng)機(jī)性能相仿，對(duì)于下凹圓弧葉片，風(fēng)機(jī)性能明顯低于等當(dāng)量擴(kuò)張角葉片風(fēng)機(jī)，一個(gè)全壓和效率低6%，另一個(gè)低1.5%�？梢缘贸龀醪浇Y(jié)論：上凸圓弧葉片可以代替等
風(fēng)機(jī)消聲器、排汽 管道消聲器以及鼓引風(fēng)機(jī)消聲器的形式均采用對(duì)中、高頻寬帶特性有較好效果的阻性吸音降噪原理，對(duì)低、中頻和脈動(dòng)特性時(shí)有良好效果的抗性消聲降音原理以及微穿孔消聲器和阻抗復(fù)合式消聲器。
阻性消聲器是一種吸收型消聲器，根據(jù)氣流通道結(jié)構(gòu)的不同，一般分為直管式、片式、折板式、蜂窩式、聲流式、迷宮式和彎頭式等。阻性消聲器是利用聲波在多孔性吸聲材料傳播時(shí)，受摩擦和粘滯阻力，將聲能轉(zhuǎn)化為熱能耗散掉，從而達(dá)到消聲降音的目的。它是所有消聲器中應(yīng)用最為廣泛的一類消聲器。
抗性消聲器它與阻性消聲器消聲降噪原理不同，它不能直接吸收聲能，而是利用管道上突變的界面或旁接共振腔，使沿管道傳播的某些頻率聲波，在突變的界面處發(fā)生反射、干涉等現(xiàn)象，從而達(dá)到消聲降音的目的。分為擴(kuò)張室式消聲器及共振式消聲器。
因在實(shí)際噪聲控制工程中，噪聲以寬頻帶居多，通常將阻性吸音降噪聲及抗性消聲降音結(jié)構(gòu)組合起來，以控制高強(qiáng)度的寬頻帶噪聲。
一、風(fēng)機(jī)消聲器適用范圍
風(fēng)機(jī)消聲器,風(fēng)機(jī)消 音器主要用于各種系列的高壓離心通風(fēng)機(jī)，用于降低進(jìn)，出風(fēng)口等空氣動(dòng)力性噪聲。FT型兩端均為法蘭聯(lián)接可串接于管道中，另一端為防雨帽，僅供設(shè)置在室外管道末端和封閉式機(jī)房進(jìn)風(fēng)口選用。
二、風(fēng)機(jī)消聲器結(jié)構(gòu)原理
本離心通風(fēng)機(jī)消聲(音)器是根據(jù)阻聲片消聲原理所研制，該型消聲器聲學(xué)性能優(yōu)良，空氣動(dòng)力性能良好；結(jié)構(gòu)合理，便于安裝，是一種大風(fēng)量阻性蜂窩式消聲器 ，抗性段采用了多室抗性膠直管通道及十字 形吸聲片形式，從而保證了在較寬頻帶范圍內(nèi)具有足夠的消聲量。 FT型消聲器結(jié)構(gòu)由許多平行的單元消聲管排列組成，消聲管之間填充多孔吸聲材料，為減少氣流激發(fā)殼壁振動(dòng)而產(chǎn)生輻射聲，在外殼上設(shè)置了加強(qiáng)筋。
新型高效抗噴阻型系列消聲器設(shè)備被廣泛使用于發(fā)電、化工、冶金、紡織等工業(yè)廠礦中用于各種型號(hào)鍋爐、汽機(jī)排汽；風(fēng)機(jī)；安全門等設(shè)備的消聲降音。該系列消聲器是根據(jù)抗、噴、阻復(fù)合消聲原理所研制，具有消聲量大、體積小、重量輕及安裝方便無檢修等諸多優(yōu)點(diǎn)。
風(fēng)機(jī)消聲器適用于通風(fēng)管道用的鼓風(fēng)機(jī)消聲器，風(fēng)機(jī)是一種通用機(jī)械設(shè)備，其使用范圍很廣，電力、礦山、機(jī)械、冶金、化工等各行業(yè)的生產(chǎn)均離不開風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的噪聲常常成為影響工人健康和干擾環(huán)境的禍源。特別是鄰近生活區(qū)的風(fēng)機(jī)，其進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口所輻射的空氣動(dòng)力性噪聲，更是污染環(huán)境的主要因素，形成公害，是近年來我國(guó)工業(yè)部門治理噪聲污染的主要對(duì)象之一。
本公司所生產(chǎn)的風(fēng)機(jī)消聲器系列產(chǎn)品是用于治理風(fēng)機(jī)對(duì)環(huán)境所導(dǎo)致空氣動(dòng)力性噪聲的消聲裝置。供各類離心式及通風(fēng)機(jī)進(jìn)、出風(fēng)道的消聲之用。
工業(yè)用風(fēng)機(jī)，屬連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)之設(shè)備。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）對(duì)此類設(shè)備所規(guī)定的噪聲標(biāo)準(zhǔn)為≤90分貝，我國(guó)的新標(biāo)準(zhǔn)與此相同，這也是工業(yè)企業(yè)連續(xù)性噪聲達(dá)標(biāo)的依據(jù)，但在不采用消聲措施的情況下，風(fēng)機(jī)進(jìn)出風(fēng)口向環(huán)境所射出的噪聲可達(dá)110～120分貝，大大超過了達(dá)標(biāo)要求。
該風(fēng)機(jī)消聲器,鼓風(fēng)機(jī)消聲器,鍋爐引風(fēng)機(jī)消聲器,羅茨風(fēng)機(jī)消聲器系列產(chǎn)品為阻抗聲流型。本廠根據(jù)對(duì)發(fā)電廠各類風(fēng)機(jī)運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)噪聲源進(jìn)行實(shí)際測(cè)試所取得的頻特性資料來確定在哪些頻譜范圍內(nèi)需要多大消聲量作為設(shè)計(jì)吸聲片結(jié)構(gòu)及流體通道的主要依據(jù)，同時(shí)采用了具有較大吸聲材料飾面的狹矩形通道，以增強(qiáng)吸收效果。本產(chǎn)品采用了對(duì)高、中頻噪聲起消聲作用的阻式結(jié)構(gòu)及對(duì)中、低頻噪聲起消聲作用的抗式結(jié)構(gòu)，同時(shí)在阻式通道中采用了高頻及低頻兩種消聲區(qū)，用以最大限度地增寬消聲頻帶，以實(shí)現(xiàn)良好的消聲效果。風(fēng)機(jī)消聲器,風(fēng)機(jī)消聲器,鍋爐風(fēng)機(jī)消聲器,鍋爐風(fēng)機(jī)消聲器,當(dāng)用戶按要求安裝后，其極限噪聲級(jí)將不超過80～90分貝。
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圓弧葉片加工簡(jiǎn)單，成本低，以前被廣泛應(yīng)用。1973年，Eck提出等減速葉片流型[1]和1980年朱之墀等提出等當(dāng)量擴(kuò)張角葉片流型[2]后，普遍認(rèn)為這兩種葉片性能比圓弧葉片性能好，于是后者在后向離心風(fēng)機(jī)中就變得很少使用。近來發(fā)現(xiàn)有些后向離心風(fēng)機(jī)使用圓弧葉片有85%以上的整機(jī)全壓效率，為此，我們對(duì)幾個(gè)不同型號(hào)的高性能后向離心風(fēng)機(jī)，采用圓弧葉片和現(xiàn)在常用的等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片進(jìn)行整機(jī)性能數(shù)值預(yù)估對(duì)比，重新審視圓弧葉片的性能，能否利用現(xiàn)代的三維流動(dòng)數(shù)值模擬工具，對(duì)它有一些新的認(rèn)識(shí)。這就是本文的內(nèi)容和目標(biāo)。限于篇幅，關(guān)于性能預(yù)估數(shù)值方法請(qǐng)參考文獻(xiàn)[3-5]。
1圓弧葉片參數(shù)公式
如給定離心風(fēng)機(jī)葉輪進(jìn)出口直徑分別為D1和D2、葉片進(jìn)出口角分別為β1和β2，則圓弧葉片參數(shù)就能唯一確定。圓弧葉片有上凸和下凹兩種形式，前者形式的圓弧葉片見圖1。
由上圖及以下公式可知，只需確定圓弧葉片的圓心以及半徑，則葉片的型線就能唯一確定。這些參數(shù)之間的幾何關(guān)系如下：
式中R0、（xc，yc）和（x2，y2）分別為葉片弧線半徑、葉片弧線圓心坐標(biāo)和葉片弧線與外圓交點(diǎn)坐標(biāo)。這5個(gè)未知數(shù)由上述5個(gè)獨(dú)立方程可以解得。
顯然，如果給定D1、D2、β1、β2，則由式（4）和式（5）得到
如果D2cosβ2-D1cosβ1＞0，R0為正值，即為上凸圓弧型式，如果D2cosβ2-D1cosβ1＜0，R0為負(fù)值，即為下凹圓弧型式。R0確定后，由式（2）和式（4）得出
這樣，從式（6）~式（8）即可確定圓弧幾何尺寸，再用作圖法或式（1）和式（3）即可得到x2和y2值。
2圓弧型葉片和等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片的性能對(duì)比
2.15-44后向風(fēng)機(jī)的圓弧型葉片和等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片性能數(shù)值預(yù)估以及結(jié)果分析
根據(jù)廠方提供的5-44№8的CAD圖紙，它是后向離心風(fēng)機(jī)，其葉片為上凸圓弧型；根據(jù)風(fēng)機(jī)的試驗(yàn)結(jié)果，在流量6920m3/h處測(cè)得最大效率為85%。
本文旨在對(duì)比圓弧葉片和等當(dāng)量擴(kuò)張角葉片型線的性能區(qū)別，所以首先根據(jù)圖紙尺寸進(jìn)行原圓弧葉片的風(fēng)機(jī)建模和性能預(yù)估，其次進(jìn)行等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片的設(shè)計(jì)、風(fēng)機(jī)建模和性能預(yù)估。等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片的設(shè)計(jì)流量也為6920m3/h，同時(shí)保證蝸殼、進(jìn)風(fēng)口、葉輪參數(shù)完全和原來圓弧型葉片的風(fēng)機(jī)相同，只是葉片型線改為等當(dāng)量擴(kuò)張角型線，這樣兩者性能預(yù)估比較時(shí)只是葉片型線的差別。
圖2為兩者葉片型線的差別，實(shí)線是圓弧型葉片，虛線為等當(dāng)量擴(kuò)張角型線，兩者差別不大，后半段差別稍大些，后面類似曲線也用這種符號(hào)表示。
圖3為兩種葉片型線的風(fēng)機(jī)預(yù)估性能的工況曲線以及原圓弧葉片風(fēng)機(jī)的性能實(shí)測(cè)曲線，圖中方塊代表等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片；空心圓代表圓弧型葉片；三角代表試驗(yàn)值；實(shí)線表示效率；虛線表示全壓，后面類似曲線也用這種符號(hào)表示。
從測(cè)試結(jié)果可以看到，原5-44圓弧葉片風(fēng)機(jī)的全壓和效率性能都不錯(cuò)，從圓弧型葉片風(fēng)機(jī)預(yù)估性能和等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片風(fēng)機(jī)性能預(yù)估對(duì)比來看，兩者性能在設(shè)計(jì)工況6920m3/h附近基本相同；全壓曲線兩者幾乎吻合，大流量時(shí)圓弧型葉片的全壓高于等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片，最大高2.8%；小流量效率性能等當(dāng)量擴(kuò)張角流型略好，但大流量時(shí)圓弧葉片性能略好，效率最大可高1%。
2.27-22后向風(fēng)機(jī)的圓弧型葉片和等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片性能數(shù)值預(yù)估以及結(jié)果分析
7-22是小比轉(zhuǎn)數(shù)的風(fēng)機(jī)，根據(jù)廠方提供的7-22№8的CAD圖紙，它是后向離心風(fēng)機(jī)，其葉片設(shè)計(jì)為等當(dāng)量擴(kuò)張角流型；根據(jù)風(fēng)機(jī)的試驗(yàn)結(jié)果，在流量4200m3/h處取得最大效率為86%。
首先進(jìn)行等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片的風(fēng)機(jī)建模和整機(jī)性能數(shù)值預(yù)估，接著，再按照相同的進(jìn)風(fēng)口、蝸殼和葉輪尺寸建模和整機(jī)性能數(shù)值預(yù)估，所不同的只是采用圓弧型葉片代替原葉片，葉片進(jìn)出口角不變，葉片同樣是上凸的。等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片和相應(yīng)的圓弧葉片通道見圖4，可見兩者型線相差較大。
兩種葉片型線的風(fēng)機(jī)性能曲線及等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片的試驗(yàn)曲線見圖5。
由圖5可以看出：兩種葉片型線的風(fēng)機(jī)流量和全壓的性能曲線幾乎重合；兩者流量和全壓效率的性能曲線也接近重合，等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片的效率曲線略高于圓弧型葉片，但最大相差也只有0.4%。工況曲線的情況表明，對(duì)于7-22風(fēng)機(jī)，圓弧型葉片能夠起到和等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片同樣的作用，一樣能夠使風(fēng)機(jī)的全壓和效率得到保證，風(fēng)機(jī)的整體性能幾乎沒有改變。
2.36-44后向風(fēng)機(jī)的圓弧型葉片和等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片性能數(shù)值預(yù)估以及結(jié)果分析
6-44是中比轉(zhuǎn)數(shù)的風(fēng)機(jī)，根據(jù)廠方提供的6-44№8的CAD圖紙，它是后向離心風(fēng)機(jī)，其葉片設(shè)計(jì)為等當(dāng)量擴(kuò)張角流型；根據(jù)風(fēng)機(jī)的性能預(yù)估結(jié)果，在設(shè)計(jì)流量11000m3/h處全壓效率為86.5%。
首先也是進(jìn)行等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片風(fēng)機(jī)的建模和整機(jī)性能數(shù)值預(yù)估，其次保證其他參數(shù)不變的情況下，用圓弧型葉片取代原葉片，生成新的風(fēng)機(jī)模型并進(jìn)行性能預(yù)估，由于6-44風(fēng)機(jī)的葉片出口角大，其相應(yīng)的圓弧葉片是下凹的，見圖6中的實(shí)線，圖中虛線是原來的等當(dāng)量擴(kuò)張角型線，兩者型線差別較大。
6-44等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片風(fēng)機(jī)和相應(yīng)的圓弧型葉片的風(fēng)機(jī)的數(shù)值預(yù)估性能曲線見圖7。
由圖7的性能曲線可以看出，等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片的風(fēng)機(jī)性能明顯優(yōu)于圓弧型葉片的性能，設(shè)計(jì)流量11000m3/h處，前者的全壓和效率均比后者高6%，而且，幾乎在全工況內(nèi)均有這樣的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步的流場(chǎng)分析表明：等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片的風(fēng)機(jī)只是在小流量工況時(shí)，在蝸舌附近的葉片通道內(nèi)有少量的旋渦，在設(shè)計(jì)流量和大流量的情況下，內(nèi)部流場(chǎng)很穩(wěn)定，氣流流暢，看不到旋渦；而對(duì)于圓弧型葉片的風(fēng)機(jī)，其內(nèi)部流場(chǎng)無論是小流量工況還是大流量工況，都有較多的旋渦，它們不僅存在于蝸舌附近的葉片通道，而且也出現(xiàn)在很多其它的葉片通道。
顯然，對(duì)于6-44風(fēng)機(jī)，圓弧葉片性能在全工況內(nèi)都比等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片差很多，這種情況下不能采用圓弧葉片代替等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片。
2.47-35后向風(fēng)機(jī)的圓弧型葉片和等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片性能數(shù)值預(yù)估以及結(jié)果分析
7-35是中比轉(zhuǎn)數(shù)的風(fēng)機(jī)，根據(jù)廠方提供的7-35№8的CAD圖紙，它是后向離心風(fēng)機(jī)，其葉片設(shè)計(jì)為等當(dāng)量擴(kuò)張角流型；根據(jù)風(fēng)機(jī)的性能預(yù)估結(jié)果，在設(shè)計(jì)流量16400m3/h處全壓效率為85.6%。
首先進(jìn)行等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片風(fēng)機(jī)的建模和整機(jī)性能數(shù)值預(yù)估，接著，在保證其他參數(shù)不變的情況下，用圓弧型葉片取代原葉片，生成新的風(fēng)機(jī)模型并進(jìn)行性能預(yù)估，由于7-35風(fēng)機(jī)的葉片出口角大，其相應(yīng)的圓弧葉片也是下凹的，如圖8中的實(shí)線所示，圖中虛線是原來的等當(dāng)量擴(kuò)張角型線，兩者型線差別較大。
7-35等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片風(fēng)機(jī)和相應(yīng)的圓弧型葉片的風(fēng)機(jī)的數(shù)值預(yù)估性能曲線見圖9。
由圖9可以看出，無論是全壓曲線，還是效率曲線，等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片風(fēng)機(jī)的性能都要優(yōu)于圓弧型葉片。設(shè)計(jì)流量16400m3/h處，前者的全壓和效率均比后者高1.5%，而且，計(jì)算的很大流量范圍內(nèi)均有這樣的優(yōu)勢(shì)，只是在很小流量時(shí)圓弧葉片風(fēng)機(jī)性能比等當(dāng)量擴(kuò)張角葉片稍好些。兩者流場(chǎng)分析也證實(shí)了上述結(jié)論。
顯然，對(duì)于7-35風(fēng)機(jī)，想要用這種下凹圓弧葉片來代替等當(dāng)量擴(kuò)張角型線葉片，在很大工況內(nèi)的性能均比后者差1.5%，應(yīng)用需慎重。
3結(jié)論
本文對(duì)4個(gè)高性能的后向離心風(fēng)機(jī)，其中1個(gè)是圓弧葉片，3個(gè)是等當(dāng)量擴(kuò)張角流型葉片，在保持整機(jī)相同，只是葉片型線互換條件下，進(jìn)行兩種風(fēng)機(jī)性能預(yù)估的數(shù)值模擬對(duì)比，結(jié)果表明：對(duì)于上凸圓弧葉片，其整機(jī)性能和等當(dāng)量擴(kuò)張角葉片風(fēng)機(jī)性能相仿，對(duì)于下凹圓弧葉片，風(fēng)機(jī)性能明顯低于等當(dāng)量擴(kuò)張角葉片風(fēng)機(jī)，一個(gè)全壓和效率低6%，另一個(gè)低1.5%�？梢缘贸龀醪浇Y(jié)論：上凸圓弧葉片可以代替等
風(fēng)機(jī)消聲器、排汽 管道消聲器以及鼓引風(fēng)機(jī)消聲器的形式均采用對(duì)中、高頻寬帶特性有較好效果的阻性吸音降噪原理，對(duì)低、中頻和脈動(dòng)特性時(shí)有良好效果的抗性消聲降音原理以及微穿孔消聲器和阻抗復(fù)合式消聲器。
阻性消聲器是一種吸收型消聲器，根據(jù)氣流通道結(jié)構(gòu)的不同，一般分為直管式、片式、折板式、蜂窩式、聲流式、迷宮式和彎頭式等。阻性消聲器是利用聲波在多孔性吸聲材料傳播時(shí)，受摩擦和粘滯阻力，將聲能轉(zhuǎn)化為熱能耗散掉，從而達(dá)到消聲降音的目的。它是所有消聲器中應(yīng)用最為廣泛的一類消聲器。
抗性消聲器它與阻性消聲器消聲降噪原理不同，它不能直接吸收聲能，而是利用管道上突變的界面或旁接共振腔，使沿管道傳播的某些頻率聲波，在突變的界面處發(fā)生反射、干涉等現(xiàn)象，從而達(dá)到消聲降音的目的。分為擴(kuò)張室式消聲器及共振式消聲器。
因在實(shí)際噪聲控制工程中，噪聲以寬頻帶居多，通常將阻性吸音降噪聲及抗性消聲降音結(jié)構(gòu)組合起來，以控制高強(qiáng)度的寬頻帶噪聲。
一、風(fēng)機(jī)消聲器適用范圍
風(fēng)機(jī)消聲器,風(fēng)機(jī)消 音器主要用于各種系列的高壓離心通風(fēng)機(jī)，用于降低進(jìn)，出風(fēng)口等空氣動(dòng)力性噪聲。FT型兩端均為法蘭聯(lián)接可串接于管道中，另一端為防雨帽，僅供設(shè)置在室外管道末端和封閉式機(jī)房進(jìn)風(fēng)口選用。
二、風(fēng)機(jī)消聲器結(jié)構(gòu)原理
本離心通風(fēng)機(jī)消聲(音)器是根據(jù)阻聲片消聲原理所研制，該型消聲器聲學(xué)性能優(yōu)良，空氣動(dòng)力性能良好；結(jié)構(gòu)合理，便于安裝，是一種大風(fēng)量阻性蜂窩式消聲器 ，抗性段采用了多室抗性膠直管通道及十字 形吸聲片形式，從而保證了在較寬頻帶范圍內(nèi)具有足夠的消聲量。 FT型消聲器結(jié)構(gòu)由許多平行的單元消聲管排列組成，消聲管之間填充多孔吸聲材料，為減少氣流激發(fā)殼壁振動(dòng)而產(chǎn)生輻射聲，在外殼上設(shè)置了加強(qiáng)筋。
新型高效抗噴阻型系列消聲器設(shè)備被廣泛使用于發(fā)電、化工、冶金、紡織等工業(yè)廠礦中用于各種型號(hào)鍋爐、汽機(jī)排汽；風(fēng)機(jī)；安全門等設(shè)備的消聲降音。該系列消聲器是根據(jù)抗、噴、阻復(fù)合消聲原理所研制，具有消聲量大、體積小、重量輕及安裝方便無檢修等諸多優(yōu)點(diǎn)。
風(fēng)機(jī)消聲器適用于通風(fēng)管道用的鼓風(fēng)機(jī)消聲器，風(fēng)機(jī)是一種通用機(jī)械設(shè)備，其使用范圍很廣，電力、礦山、機(jī)械、冶金、化工等各行業(yè)的生產(chǎn)均離不開風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的噪聲常常成為影響工人健康和干擾環(huán)境的禍源。特別是鄰近生活區(qū)的風(fēng)機(jī)，其進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口所輻射的空氣動(dòng)力性噪聲，更是污染環(huán)境的主要因素，形成公害，是近年來我國(guó)工業(yè)部門治理噪聲污染的主要對(duì)象之一。
本公司所生產(chǎn)的風(fēng)機(jī)消聲器系列產(chǎn)品是用于治理風(fēng)機(jī)對(duì)環(huán)境所導(dǎo)致空氣動(dòng)力性噪聲的消聲裝置。供各類離心式及通風(fēng)機(jī)進(jìn)、出風(fēng)道的消聲之用。
工業(yè)用風(fēng)機(jī)，屬連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)之設(shè)備。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）對(duì)此類設(shè)備所規(guī)定的噪聲標(biāo)準(zhǔn)為≤90分貝，我國(guó)的新標(biāo)準(zhǔn)與此相同，這也是工業(yè)企業(yè)連續(xù)性噪聲達(dá)標(biāo)的依據(jù)，但在不采用消聲措施的情況下，風(fēng)機(jī)進(jìn)出風(fēng)口向環(huán)境所射出的噪聲可達(dá)110～120分貝，大大超過了達(dá)標(biāo)要求。
該風(fēng)機(jī)消聲器,鼓風(fēng)機(jī)消聲器,鍋爐引風(fēng)機(jī)消聲器,羅茨風(fēng)機(jī)消聲器系列產(chǎn)品為阻抗聲流型。本廠根據(jù)對(duì)發(fā)電廠各類風(fēng)機(jī)運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)噪聲源進(jìn)行實(shí)際測(cè)試所取得的頻特性資料來確定在哪些頻譜范圍內(nèi)需要多大消聲量作為設(shè)計(jì)吸聲片結(jié)構(gòu)及流體通道的主要依據(jù)，同時(shí)采用了具有較大吸聲材料飾面的狹矩形通道，以增強(qiáng)吸收效果。本產(chǎn)品采用了對(duì)高、中頻噪聲起消聲作用的阻式結(jié)構(gòu)及對(duì)中、低頻噪聲起消聲作用的抗式結(jié)構(gòu)，同時(shí)在阻式通道中采用了高頻及低頻兩種消聲區(qū)，用以最大限度地增寬消聲頻帶，以實(shí)現(xiàn)良好的消聲效果。風(fēng)機(jī)消聲器,風(fēng)機(jī)消聲器,鍋爐風(fēng)機(jī)消聲器,鍋爐風(fēng)機(jī)消聲器,當(dāng)用戶按要求安裝后，其極限噪聲級(jí)將不超過80～90分貝。
通風(fēng)除塵
廠房降溫風(fēng)機(jī)
生產(chǎn)負(fù)壓風(fēng)機(jī)
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