单动叶安装角异常时轴流风机的噪声特性(1)

风机厂石家庄风机厂石家庄风机石家庄市风机厂石家庄风机维修石家庄风机销售

以 OB-84 型单级动叶可调轴流石家庄市风机为研究对象，在大涡模拟基础上， 引入 FW-H 声学模型， 模拟得到了安装角异常时石家庄市风机声源强度分布和不同区域的气动噪声时频特性，并与正常工况进行了比较。 研究表明： 该石家庄市风机的主要噪声源集中在吸力面叶片的前缘及叶顶附近；当动叶安装角异常时， 高强度噪声源范围扩大， 声功率级和声压级均有不同程度提高， 致使在异常叶片周边流道内形成高噪声带； 声压脉动区间和声压幅值受动叶偏离度影响较大， 且越靠近声源的区域受影响程度愈显著； 动叶安装角异常增强了动叶区宽频噪声特性， 分散了其他区域在低频段的离散峰值， 使其向高频段转移，而位于中高频段的宽频噪声明显提高。关键词：轴流石家庄市风机；动叶；安装角异常；噪声数值预估；噪声特性 引言轴流石家庄市风机运行过程中，因动叶安装角调整异常导致动叶可调轴流石家庄市风机出力不足或喘振现象时有发生，而这种现象往往伴随石家庄市风机噪声的显著提高，严重影响运行维护人员的身心健康。因此，深入研究动叶异常时轴流石家庄市风机内的气动噪声特性，对降低噪声污染和保持其高效低噪运行至关重要。CFD 技术作为研究轴流石家庄市风机内流特征和噪声特性的一种重要手段，近年来得到广泛应用，并且其噪声特性研究也备受重视。Crosini 和 Rispoli 模拟了弯掠和径向非自由涡轴流风扇的流场，指出前弯叶片可削弱二次流，并能控制失速区的发展。Liu 等模拟得到了双层转子不同轴向间隙的频谱特性， 确定了转子间距的最佳范围。
Fukano和Jang在不同流量系数下对不同叶顶间隙的低压轴流石家庄市风机进行对比试验，表明叶顶间隙泄漏涡相互干扰致使石家庄市风机噪声增加。宋彦萍等分析了低速条件下大转角压气机叶栅中采用带切向孔叶片对叶栅性能的影响，发现切向孔布置在 80%轴向弦长以前时，可提高其做功能力并减小流动损失。Duquette 和Visse 针对于小型轴流石家庄市风机，研究了不同叶片数对石家庄市风机气动特性的影响，得出随叶片数增加石家庄市风机效率逐步提高。Nezym通过对带附加导叶的轴流石家庄市风机的实验研究，发现附加导叶的出气角度和高度对其损失和噪声具有很大影响。此外，一些学者还专注于消声、隔声、吸声和隔振等技术研究。由于轮毂处动叶调节组件腐蚀损坏，叶片本身锈蚀卡涩等原因导致动叶可调轴流石家庄市风机叶片大角度偏离现象屡见不鲜。针对于此，叶学民和李春曦等对动叶安装角发生不同程度偏离时的石家庄市风机内流特征、性能曲线进行了三维数值研究，并通过简单半经验噪声预测模型模拟了该轴流石家庄市风机气动噪声声功率分布。其中噪声特性的研究仅利用宽频噪声源模型分析了动叶偏移时声功率的分布特征，而对于叶片异常时的噪声源分布和噪声类别及其时频特性分析尚未开展。
目前，基于 Lighthill 声类比的 FW-H 模型广泛应用于旋转机械的噪声特性分析，并且其与试验研究结论一致，可信度高。陈安邦等采用基于Lighthill 声类比的 FW-H 模型，对贯流石家庄市风机的噪声场进行数值研究，发现该石家庄市风机的总体气动性能及气动噪声场的预估结果均与实验测试结果吻合良好。李业等在大涡模拟(large eddy simulation，LES)基础上，应用 FW-H 模型对比研究了三种转速下旋转区内声压级分布规律、时域及频域特性，其中对E2石家庄市石家庄市风机进行了远场噪声实验测试，E2石家庄市风机噪声声压级的预测值与试验值相差 4.23 dB， 考虑到环境及人为误差等因素，认为数值模拟预测的结果可信。刘厚林等运用 CFD 技术及 Lighthill 声类比理论研究离心泵3 个流量下由蜗壳及叶片表面偶极子声源产生的水动力噪声，采用直接边界元法求解离心泵内声场，声场计算结果与试验结果吻合度高，验证了基于LES和Lighthill理论的流动噪声数值模拟方法的可行性。