冷卻用彎掠軸流風(fēng)機(jī)變型設(shè)計(jì)及氣動(dòng)噪聲分析.pdf

1、軸流風(fēng)機(jī)廣泛地應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)并起著核心的作用，高效率、低噪聲的軸流風(fēng)機(jī)已有一些成熟的模型，但是每種型號(hào)的風(fēng)機(jī)都有其特定的最佳工況,當(dāng)被用于其他場(chǎng)合時(shí)就會(huì)出現(xiàn)規(guī)格或性能不匹配的問題。基于彎掠軸流風(fēng)機(jī)的優(yōu)越性,本文將彎掠軸流風(fēng)機(jī)應(yīng)用于變壓器冷卻的高溫環(huán)境中，并提出了一種變型設(shè)計(jì)的方法解決性能不匹配的問題。
　　獲得已有彎掠軸流風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸及試驗(yàn)數(shù)據(jù),確定旋轉(zhuǎn)區(qū)域、進(jìn)口風(fēng)道、出口風(fēng)道等計(jì)算區(qū)域,建立計(jì)算模型并進(jìn)行網(wǎng)格劃分,選擇合適的計(jì)

2、算方法,對(duì)彎掠軸流風(fēng)機(jī)模型進(jìn)行了定常數(shù)值模擬并預(yù)測(cè)其外部性能。將預(yù)測(cè)及試驗(yàn)得到的風(fēng)機(jī)全壓-流量性能曲線在同一坐標(biāo)系中進(jìn)行比較,驗(yàn)證所選的數(shù)值模擬方法的正確性。
　　為滿足給定的流量和全壓要求,利用變型設(shè)計(jì)方法得到了彎掠軸流風(fēng)機(jī)的五種結(jié)構(gòu)方案A/B/C/D/E,采用同樣的計(jì)算方法預(yù)測(cè)它們的全壓-流量及全壓效率-流量性能曲線,篩選出了滿足流量和全壓要求且效率較高的B/E風(fēng)機(jī)。對(duì)五種風(fēng)機(jī)的葉輪軸向和徑向特征流面上的全壓和速度流線分布特性

3、進(jìn)行了分析,進(jìn)一步驗(yàn)證了所篩選風(fēng)機(jī)的優(yōu)越性。E風(fēng)機(jī)葉輪加工完成后在進(jìn)口試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了性能試驗(yàn),驗(yàn)證篩選出的風(fēng)機(jī)可以滿足流量及全壓要求。
　　以穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)為基礎(chǔ)，采用大渦模擬(LES)結(jié)合Lighthill聲類比的改進(jìn)方程—FW-H聲學(xué)模型的方法對(duì)篩選出的B/E風(fēng)機(jī)進(jìn)行非定常計(jì)算及氣動(dòng)噪聲預(yù)測(cè)。比較了遠(yuǎn)場(chǎng)噪聲測(cè)點(diǎn)D處聲壓級(jí)的預(yù)測(cè)值及試驗(yàn)值。分析了以葉輪表面作為噪聲源時(shí)B/E風(fēng)機(jī)的渦流噪聲頻譜特性，研究了風(fēng)機(jī)三維非定常內(nèi)部流場(chǎng)中旋渦分布特