羅茨鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場及氣動噪聲分析.pdf

1、羅茨鼓風(fēng)機(jī)是一種回轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)，作為典型氣體增壓與輸送的通用機(jī)械，因其結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定及無內(nèi)壓縮等特點，廣泛應(yīng)用于諸多行業(yè)。然而，羅茨鼓風(fēng)機(jī)在工作中，由于進(jìn)、排氣脈動和回流沖擊的影響，氣體動力性噪聲較大，不僅影響人身健康，污染環(huán)境，而且降低了設(shè)備的安全使用壽命，限制了羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)一步發(fā)展。為進(jìn)一步改善羅茨鼓風(fēng)機(jī)的性能，本文針對羅茨鼓風(fēng)機(jī)氣動噪聲問題，對其內(nèi)部流場及氣動噪聲源特性進(jìn)行分析與研究。
　　建立了三葉漸開線羅茨鼓風(fēng)機(jī)二維流

2、場數(shù)值計算模型，導(dǎo)入驅(qū)動羅茨鼓風(fēng)機(jī)兩轉(zhuǎn)子同步反向旋轉(zhuǎn)的動邊界文件，運(yùn)用動網(wǎng)格模型對羅茨鼓風(fēng)機(jī)二維流場模型進(jìn)行了可壓縮非定常內(nèi)流數(shù)值模擬。羅茨鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定后，對羅茨鼓風(fēng)機(jī)流動過程進(jìn)行數(shù)值模擬，分析了進(jìn)氣口質(zhì)量流量變化規(guī)律，表明羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)氣口處流動呈現(xiàn)周期性。
　　選取羅茨鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定后，一個旋轉(zhuǎn)周期過程中不同時刻壓力場分布和速度場分布進(jìn)行數(shù)值分析，得到羅茨鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)部瞬態(tài)流場的靜壓分布與速度矢量分布。在羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)排氣口處設(shè)置監(jiān)

3、測點，得到進(jìn)排氣口處壓力脈動時域圖，運(yùn)用FFT技術(shù)獲得各個監(jiān)測點處的壓力脈動頻域圖，對羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)排氣口處壓力脈動時域和頻域特性進(jìn)行了分析。
　　在羅茨鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場計算結(jié)果基礎(chǔ)上，引入FLUENT寬頻噪聲模型，得到羅茨鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一個周期過程中不同時刻的聲功率級分布，對其寬頻噪聲源特性進(jìn)行數(shù)值分析，表明羅茨鼓風(fēng)機(jī)主要的氣動噪聲源位于進(jìn)氣腔。引入FW-H噪聲模型，對羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)排氣口處設(shè)置的監(jiān)測點的離散噪聲分布特性進(jìn)行了數(shù)值計算和分