發(fā)布時間：2017-12-30 00:29

  本文關(guān)鍵詞：軸流風機葉頂泄流聲場數(shù)值模擬與實驗研究　出處：《沈陽工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：軸流風機是人們在生產(chǎn)生活中應(yīng)用十分廣泛的一種流體機械,近年來其噪聲問題受到了社會的關(guān)注。由于軸流風機在工作過程中葉頂間隙容易出現(xiàn)泄流,并與其主導(dǎo)氣流相互作用產(chǎn)生湍流,導(dǎo)致軸流風機運轉(zhuǎn)過程不但工作性能受到削弱,而且發(fā)出異常的噪聲干擾。因此,分析葉頂泄流對軸流風機壓力場、流場和聲場的影響,對于設(shè)計制造高性能、低噪聲的軸流風機至關(guān)重要。本文以JGF型軸流風機為研究對象,采用FLUENT數(shù)值模擬軟件對軸流風機的流場進行數(shù)值計算。通過葉片表面的壓力云圖結(jié)果表明,葉片表面最大靜壓位于葉片的葉頂位置,即軸流風機葉輪做功的主要區(qū)域,葉片前緣比后緣的總壓大,這與軸流風機的工作原理一致;葉片旋轉(zhuǎn)過程中壓力面動壓較小,靜壓較大,動壓分布比較均勻,計算結(jié)果符合能量守恒定律,證明了模型的正確性。根據(jù)葉片表面總壓力圖,葉片總壓值最大點出現(xiàn)在葉片頂部,壓力面動壓小、吸力面總壓較大,說明葉頂泄流引起的渦流增大了流動損失導(dǎo)致風機氣動性能的下降。為了分析葉頂間隙對氣動噪聲的影響,首先模擬了軸流風機在不同流量、不同葉頂間隙下的性能曲線,結(jié)果表明,隨著流量的增加,軸流風機的功率變化較小,而靜壓及風機效率會隨著流量的增加而減小,動壓則隨著流量而逐漸增大;在5mm,10mm,15mm,20mm四種不同的葉頂間隙當中,10mm為最優(yōu)葉頂間隙,此時軸流風機效率最高。然后又對軸流風機葉輪進行聲場數(shù)值模擬,得出在聲場數(shù)值模擬中聲壓級最大值出現(xiàn)在5kHz-10kHz之間,之后聲壓級隨頻率增加呈下降狀態(tài);葉頂監(jiān)測點所呈現(xiàn)的最大聲壓值明顯大于其他監(jiān)測點,葉片中部的監(jiān)測點的最大聲壓值小于葉頂監(jiān)測點,葉片中部前緣監(jiān)測點的最大聲壓值大于后緣監(jiān)測點,位于葉片根部的監(jiān)測點最大聲壓值最小。通過與葉輪表面動壓分布云圖的對比分析,驗證了聲場模擬結(jié)論的正確性。最后通過麥克風陣列聲源識別實驗中獲得的時域聲壓級分解圖得到,聲壓級最高的響應(yīng)點為葉片頂部響應(yīng)點,而位于葉片中部的兩個響應(yīng)點所收集的聲源信號聲壓級小于葉片頂部,葉片根部響應(yīng)點所收集的聲源信號聲壓級為最低,這一實驗結(jié)果也與流場分析及聲場分析的結(jié)論相吻合。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TH432.1;O42

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本文編號：1352564