本文關(guān)鍵詞：中靜壓風(fēng)管機(jī)的流場優(yōu)化和噪聲控制

  更多相關(guān)文章： 風(fēng)量 噪聲強(qiáng)度 數(shù)值模擬 結(jié)構(gòu)分析

【摘要】：當(dāng)前多翼離心風(fēng)機(jī)已經(jīng)在商用中央空調(diào)中靜壓風(fēng)管式空氣調(diào)節(jié)器內(nèi)機(jī)中得到廣泛應(yīng)用。多翼離心風(fēng)機(jī)外罩偏心蝸殼,內(nèi)置多翅片風(fēng)輪,該風(fēng)輪翅片間距小,翅片厚度較薄,且采用平行排列的方式;運(yùn)行過程中風(fēng)流從兩側(cè)吸入,風(fēng)道壓力均勻分散,能承受高轉(zhuǎn)速和高壓力,同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中噪聲低;因這些特點(diǎn)該多翼離心風(fēng)機(jī)被廣泛地應(yīng)用在家用、商用等空氣調(diào)節(jié)器內(nèi)機(jī)及其他噪音設(shè)備要求高的各種通風(fēng)換氣的場所。對空調(diào)器內(nèi)機(jī)的多翼離心風(fēng)機(jī)內(nèi)部的靜壓、動壓,流場矢量,流道軌跡,以及邊界層分離和旋渦形成對多翼離心風(fēng)機(jī)的氣動特性和噪音特性等進(jìn)行研究,揭示出該種風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場的一般規(guī)律,有利于對風(fēng)機(jī)進(jìn)一步降噪和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。中央空調(diào)風(fēng)管式空氣調(diào)節(jié)器內(nèi)機(jī)噪聲不盡理想,目前對其內(nèi)部流場的分析主要停留在經(jīng)驗(yàn)結(jié)構(gòu)改造和實(shí)驗(yàn)測試驗(yàn)證的基礎(chǔ)之上。這種方式指導(dǎo)之下,探索風(fēng)道流場對相關(guān)性能指標(biāo)的影響因數(shù)就比較有限,對存在問題不能及時(shí)發(fā)現(xiàn),解決問題周期長,綜合成本較高。本文提出采用數(shù)字仿真技術(shù)的思路,探索中央空調(diào)風(fēng)管式空氣調(diào)節(jié)器內(nèi)機(jī)流場的形成及路徑,通過對過程建立數(shù)字模型,模擬出仿真結(jié)果,通過對流場仿真分析,優(yōu)化出滿足使用要求的各相關(guān)配合單元的結(jié)構(gòu)、形狀和位置,得到提高相關(guān)性能指標(biāo)的目的,同時(shí)為風(fēng)管式空氣調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)制造提供理論和驗(yàn)證依據(jù)。本文首先對中靜壓風(fēng)管式空氣調(diào)節(jié)器內(nèi)機(jī)的離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行了二維建模,對風(fēng)機(jī)內(nèi)流場的靜壓分布進(jìn)行了分析,對風(fēng)機(jī)內(nèi)流場的動壓分布進(jìn)行了分析,對風(fēng)機(jī)內(nèi)流場的總壓分布進(jìn)行了分析,對風(fēng)機(jī)流場的速度分布進(jìn)行了分析,壓力分析結(jié)果顯示該風(fēng)機(jī)最大壓力位置在風(fēng)輪外翼排氣頂端,基本規(guī)律是由大變小;速度分布分析結(jié)果顯示風(fēng)機(jī)出口風(fēng)向基本沿與蝸殼直壁平行的切線方向,發(fā)散角度不大。其次,離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行了三維建模,并取各個截面對流場進(jìn)行了分析,對風(fēng)機(jī)速度分布的分析結(jié)果顯示,在蝸舌頭處存在回風(fēng),風(fēng)機(jī)回風(fēng)會降低空調(diào)器性能,設(shè)計(jì)時(shí)要加以注意。中靜壓風(fēng)管送風(fēng)式空調(diào)器的風(fēng)道通常由迎風(fēng)過濾網(wǎng)、離心風(fēng)機(jī)和蒸發(fā)器等組成,在不考慮出風(fēng)口的換熱器、電機(jī)及其支架以及下游的出口格柵的影響下,模型被簡單劃分為三部分:蝸殼、風(fēng)輪和出風(fēng)箱。本文對該部分進(jìn)行了簡化建模,流固耦合穩(wěn)態(tài)計(jì)算結(jié)果顯示:風(fēng)道內(nèi)流體在風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的吸力和外界壓力的壓差作用下,風(fēng)輪軸向氣流轉(zhuǎn)變?yōu)轱L(fēng)輪切向氣流,在葉尖附近作用產(chǎn)生剪切邊界層卷曲,出風(fēng)口處與蝸殼導(dǎo)向曲面產(chǎn)生碰撞,且在風(fēng)箱內(nèi)跡線有瞬時(shí)交叉。本文最后對壓縮機(jī)產(chǎn)生的脈動流動進(jìn)行了模擬計(jì)算,也對風(fēng)管送風(fēng)式空調(diào)器室內(nèi)、室外機(jī)的噪聲進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)頻譜(FFT)分析,結(jié)果顯示風(fēng)管送風(fēng)式空調(diào)器在高風(fēng)、中風(fēng)、低風(fēng)模式中的制冷、制熱噪聲頻譜圖各異,在相同頻率下噪聲值的突變情況差值大于20dB(A)時(shí),噪聲比較明顯,通過研究發(fā)現(xiàn):冷媒的脈沖是噪聲源之一;噪聲差額峰值呈現(xiàn)低頻特征,在50~70Hz、100~150Hz和150~200Hz三段頻率間噪聲值變化明顯,在1K~5KHz噪聲差額明顯衰減,在5KHz以后變化趨于穩(wěn)定。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)量 噪聲強(qiáng)度 數(shù)值模擬 結(jié)構(gòu)分析
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB657.2;TB535
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-26
• 1.1 課題研究意義11-14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3 多翼型離心風(fēng)機(jī)流場研究17-19
• 1.4 關(guān)于葉尖小翼的離心力和氣動力與風(fēng)輪動頻特性的關(guān)系研究19-22
• 1.5 風(fēng)機(jī)風(fēng)道模擬研究22-23
• 1.6 旋轉(zhuǎn)葉片湍流模型動力學(xué)特性研究23-24
• 1.7 本課題研究的主要內(nèi)容24-26
• 第二章 風(fēng)管送風(fēng)式空調(diào)器室內(nèi)機(jī)風(fēng)機(jī)流場分析26-49
• 2.1 引言26-27
• 2.2 數(shù)學(xué)模型27-28
• 2.2.1 流動控制方程27
• 2.2.2 標(biāo)準(zhǔn) εκ ? 兩方程模式27-28
• 2.3 離心風(fēng)機(jī)二維模型和計(jì)算28-32
• 2.3.1 殘差與出口質(zhì)量流曲線28-29
• 2.3.2 壓力場和速度矢量圖29-32
• 2.4 離心風(fēng)機(jī)三維計(jì)算32-36
• 2.4.1 控制方程32-33
• 2.4.2 離散模型33
• 2.4.3 三維風(fēng)機(jī)模型的殘差監(jiān)測圖33
• 2.4.4 模型的壓力截面云圖33-34
• 2.4.5 模型的速度分布圖34-36
• 2.5 帶風(fēng)箱的風(fēng)機(jī)三維計(jì)算36-37
• 2.5.1 計(jì)算分析37
• 2.6 風(fēng)機(jī)風(fēng)道基本結(jié)構(gòu)37-38
• 2.7 風(fēng)機(jī)風(fēng)道三維計(jì)算38-41
• 2.7.1 換熱器的處理方法39
• 2.7.2 計(jì)算區(qū)域離散網(wǎng)格劃分39-41
• 2.7.3 邊界條件設(shè)置41
• 2.8 離心風(fēng)機(jī)內(nèi)部渦旋流動分析41-44
• 2.9 箱體內(nèi)部渦旋流動分析44
• 2.10 中靜壓風(fēng)管機(jī)風(fēng)機(jī)風(fēng)道改善方案44-47
• 2.10.1 庫塔流場44-45
• 2.10.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化一45-47
• 2.10.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化二47
• 2.11 本章小結(jié)47-49
• 第三章 風(fēng)管空調(diào)室內(nèi)機(jī)風(fēng)機(jī)噪聲源與降噪49-70
• 3.1 引言49
• 3.2 噪聲基礎(chǔ)49-50
• 3.3 降噪的一般方法50-63
• 3.3.1 離心風(fēng)輪產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)噪聲50-53
• 3.3.2 控制電機(jī)振動、風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的噪聲53
• 3.3.3 壓縮機(jī)驅(qū)動下的制冷劑氣流脈沖噪聲控制53-63
• 3.4 風(fēng)管送風(fēng)式空調(diào)器室內(nèi)機(jī)風(fēng)道噪聲頻譜分析63-68
• 3.5 風(fēng)管機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化前后噪聲音量68-69
• 3.6 本章小結(jié)69-70
• 第四章 RF105Q風(fēng)管送風(fēng)式空調(diào)器綜合性能70-78
• 4.1 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及要求70-76
• 4.1.1 制冷量70-71
• 4.1.2 制冷消耗功率71
• 4.1.3 熱泵制熱量71-72
• 4.1.4 熱泵制熱消耗功率72
• 4.1.5 電加熱裝置制熱消耗功率72
• 4.1.6 最大運(yùn)行制冷72-73
• 4.1.7 最小運(yùn)行制冷73-74
• 4.1.8 最大運(yùn)行制熱74
• 4.1.9 最小運(yùn)行制熱74
• 4.1.10 凍結(jié)74-75
• 4.1.11 凝露75-76
• 4.1.12 自動除霜76
• 4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果76-78
• 第五章 結(jié)論和展望78-81
• 5.1 結(jié)論78-80
• 5.2 展望80-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 附表 1. 標(biāo)準(zhǔn)制冷實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)85-86
• 附表 2. 標(biāo)準(zhǔn)制熱實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)86-87
• 附表 3. 最大制冷實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)87-88
• 附表 4. 最大制熱實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)88-89
• 附表 5. 最小制冷實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)89-90
• 附表 6. 凝露實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)90-91
• 附表 7. 自動除霜實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)91-92
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果92-94
• 致謝94-95
• 附件95

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本文編號：669157