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从误差曲线可以看出,风机计算值与原测量值之间的误差小于小流量条件下的误差。全压计算的误差为8.1%,效率计算的误差为3.6%,德州风机,误差较小。因此,所采用的数值计算方法更为准确,可用于风机的改进和设计。为了研究斜槽风机内部的压力分布和速度分布,分析斜槽风机在不同工况下的内部流动,找出了3.4段斜槽风机效率急剧下降和设计工况效率低下的原因。横截面是在叶轮出口宽度处创建的,该宽度垂直于叶轮旋转轴,等于叶轮出口宽度。由于叶轮转动,风机叶轮进口产生较大的负压值,使空气从集尘器进入叶轮。在叶轮中,由于叶轮的转动和叶片对气体的作用,叶轮内部沿径向由内向外移动,总压值逐渐增大。总压在叶轮出口外缘和叶片压力面上。由此可见,由于叶轮旋转的离心力,锅炉风机,沿风机叶轮的径向,叶轮内的速度由内向外逐渐增大。通过截取叶轮出口的圆形截面,观察截面上的径向速度值,可以观察到离心风机普遍存在的尾流结构。风机叶片压力面附近的径向速度值较大,形成射流区;叶片吸力面附近的径向速度值较小,形成尾迹区。
离心风机的瞬态计算方法采用第二章所述的稳态计算方法。计算结果收敛后,将收敛结果作为瞬态计算的初始值。湍流模型仍然是sstk_uuu。采用隐式分离法求解离散方程。风机的压力修正采用简单算法进行。对流项采用二阶迎风格式离散,扩散项采用二阶中心格式离散,时间项采用二阶隐式格式离散。时间步长由公式确定。离心风机空气动力噪声的计算离心风机运行时产生的噪声主要包括机械噪声、电磁噪声和空气动力噪声。离心风机的内部是复杂的三维非定常涡噪声。复杂流场结构与气动噪声的相关性是气动噪声研究中的一个难题。
为了了解三维流场结构对气动噪声的影响,在气动噪声预测中,采用条带理论方法确定叶片表面的气动参数。近年来,风机流场结构的研究取得了很大进展。在风机气动噪声预测中,建立了相应的物理模型和数学模型,介绍了复杂流场的数值模拟技术,离心引风机,进行了考虑三维流场的气动噪声预测计算,研究了流场结构对风机气动噪声的影响。讨论了如何有效地控制风机内部流量,降低风机噪声。风机采用多耦合仿生设计和数值计算方法,研究了仿生叶片的降噪机理。结果表明,仿生叶片的锯齿后缘结构可以有效地改变叶片后缘脱落涡的结构和频率,从而减小叶片表面的压力波动和气流对叶片前缘的影响,使A计权声压级提高。风机的EL可降低2.1db。Seung-heo等人[64]将叶片的线性后缘改为S形后缘,结果表明,S型后缘叶片能有效地降低空调风机的噪声,使风机噪声降低到2.2dB左右。当S型后缘角为5度,叶片倾角适当增大时,锅炉离心引风机,可有效降低空调风机噪声。
通过实验和数值模拟研究了风机的流场,这是研究离心风机内部流动的两种主要方法。实验方法可以得到详细而准确的结果,但实验成本高,周期长。随着计算机技术和计算流体力学(CFD)的发展,数值方法在涡轮内部流动模拟中得到了广泛的应用。采用数值方法设计了离心风机的子午线廓线。以风机为例,进行了数值计算。结果表明,采用数值计算方法可以简单、准确地得到给定子午线分布的叶轮子午线轮廓。提高风机的设计效率,具有良好的工程实用价值。提出了一种现代离心风机的设计方法,即数值计算法。离心风机分为三部分,分别计算。迭代法考虑了这三个部分之间的相互作用。研究表明,上述数值计算方法可为风机的改进设计提供良好的依据。改进后的风机效率提高,噪声降低。研究了风机叶片安装的不均匀性。结果表明,数值计算方法可以定性地计算出风机的噪声值,但由于计算值与实验值之间存在较大误差,无法替代噪声的实验研究。采用不等距离安装叶片的方法可以有效地降低风机的峰值噪声。