本文關鍵詞：非穩(wěn)定工況下對旋風機噪聲數值模擬及實驗研究

  更多相關文章： 非穩(wěn)定工況 氣動噪聲 壓力脈動 數值模擬

【摘要】：風機是工程實踐中應用最為廣泛的葉輪機械之一，其內部流場的流動狀況及由此產生的噪聲問題對風機的性能和實際應用起到至關重要的作用。因此，風機的內部流場特性及其噪聲問題研究是目前工程中亟待解決的問題。風機工作在非穩(wěn)定特性區(qū)時，風量、風壓和電機電流大幅波動，振動和噪聲顯著增加，嚴重時造成葉片撕裂，使風機損壞。而往往風機的運行受工作狀態(tài)和工作條件影響,更多的是處于非設計狀態(tài)下工作。 本文首先對型號為KDF-5的對旋式軸流風機進行實驗研究，然后對該風機建模后進行數值分析，并且與實驗分析進行對比，最后探討風機的降噪方法。本文具體工作如下： （1）設計對旋風機氣流壓力脈動特性的測試方案。通過改變風機運行工況，采集風機噪聲信號。 （2）根據實驗結果進行氣動噪聲分析。利用功率譜、最大熵譜等方法分析噪聲信號與氣流的變化規(guī)律，分析發(fā)現(xiàn)：噪聲頻譜的波峰幅值隨流量的減小逐漸降低，波峰數逐漸減��；在小流量工況下，級間流動以渦流為主，氣動噪聲以渦流噪聲為主。 （3）對風機建模進行數值模擬，結合實際實驗結果對風機內部流場進行分析。分析不同工況下風機內部流動特性，得出：隨著流量的減小，流場逐漸惡化且呈現(xiàn)渦流噪聲特性，與實驗分析相吻合。 （4）通過對風機的氣動優(yōu)化設計得出一級葉片采用八片，二級葉片采用七片使得葉片滿足數量盡量互質的要求，避免了離散噪聲在倍頻程上的疊加；對不同葉高處風機噪聲測試實驗和不同葉尖間隙風機數值模擬、二級葉片打孔優(yōu)化模擬等方面在非穩(wěn)定工況下，葉片吸力發(fā)生流動分離，，開始出現(xiàn)旋轉失速渦，主氣流紊動劇烈，并且葉尖間隙渦流增大，噪聲增大；合理的控制葉尖間隙也就能控制由其引起的渦流噪聲；葉片打孔可以減少渦流的存在并降低噪聲。
【關鍵詞】：非穩(wěn)定工況 氣動噪聲 壓力脈動 數值模擬
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH432.1
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目錄7-11
• 圖清單11-15
• 表清單15-16
• 變量注釋表16-17
• 1 緒論17-27
• 1.1 課題研究的背景及意義17-18
• 1.2 文獻綜述18-24
• 1.3 對旋軸流風機非穩(wěn)定工況概述24-26
• 1.4 本文研究的內容26
• 1.5 本章小結26-27
• 2 軸流風機數值模擬的理論研究27-41
• 2.1 內部流場數值模擬理論研究27
• 2.2 計算流體力學理論27-32
• 2.3 噪聲模擬理論研究32-36
• 2.4 軸流風機噪聲數值預估模型36-39
• 2.5 本章小結39-41
• 3 軸流風機噪聲分析的實驗研究41-57
• 3.1 實驗裝置41-43
• 3.2 試驗方案43-47
• 3.3 實驗結果與分析47-56
• 3.4 本章小結56-57
• 4 軸流風機流場模擬57-67
• 4.1 對旋風機非穩(wěn)定工況成因57-59
• 4.2 流場數值模擬理論59-61
• 4.3 流場數值模擬結果與分析61-65
• 4.4 噪聲頻譜的分布65-66
• 4.5 本章小結66-67
• 5 風機降噪方法研究67-91
• 5.1 氣動設計優(yōu)化降噪67-76
• 5.2 改變葉尖間隙降噪研究76-87
• 5.3 葉片穿孔降噪87-90
• 5.4 本章小結90-91
• 6 結論與展望91-93
• 6.1 結論91-92
• 6.2 展望92-93
• 參考文獻93-98
• 作者簡歷98-100
• 學位論文數據集100

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 李秋實,陸亞鈞,于清;對旋軸流壓縮系統(tǒng)的增壓擴穩(wěn)途徑實驗分析[J];北京航空航天大學學報;2000年06期

2 王曉林,張美琴;對旋式通風機噪聲控制措施的探討[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2004年06期

3 李新;王曉林;鄧鵬;;基于VB語言的軸流式通風機氣動參數設計程序的開發(fā)及應用[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2007年02期

4 楊華運;顏文學;王歡;彭明輝;徐輝;;對旋軸流通風機噪聲的產生機理及特性分析[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2011年02期

5 李春宏;;軸流風機失速與喘振分析[J];發(fā)電設備;2008年03期

6 殷海紅;昌澤舟;;軸流式通風機的噪聲機理及降噪措施[J];風機技術;2007年01期

7 王會社;張仲柱;張永軍;趙青松;譚春青;徐建中;;輪轂比對對旋軸流通風機性能影響的數值研究[J];風機技術;2008年03期

8 王維斌;于國棟;陳慶光;王濤;張永超;;CFD軟件在對旋式軸流風機數值模擬中的應用[J];風機技術;2011年05期

9 王德軍,周惠忠,黃志勇,吳玉林;對旋式軸流泵全流道三維非定常紊流場的數值模擬[J];工程力學;2004年03期

10 夏恒,葛屯,姚志遠;氣流繞流產生的脈動壓力場向輻射聲場演變規(guī)律的探索[J];華東船舶工業(yè)學院學報(自然科學版);2002年01期

本文編號：878760