風(fēng)機(jī)畢業(yè)設(shè)計說明書（含外文翻譯）

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文主要論述了風(fēng)機(jī)的分類、應(yīng)用領(lǐng)域及國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r。針對局部通風(fēng)機(jī)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計。該風(fēng)機(jī)由集流器、葉輪、電機(jī)、風(fēng)筒、擴(kuò)散器等部分組成。風(fēng)機(jī)的兩級葉輪分別用兩個相同型號的隔爆電機(jī)驅(qū)動，可根據(jù)需要來調(diào)節(jié)風(fēng)壓和流量。在風(fēng)機(jī)的入口和出口處采用了外包復(fù)式消聲結(jié)構(gòu)來降低噪聲。該風(fēng)機(jī)主要應(yīng)用于煤礦井下掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng).它具有體積小、流量

2、大、風(fēng)壓高的優(yōu)點,非常適合井下巷道的長距離通風(fēng).</p><p>　　本文主要的研究內(nèi)容包括；（1）由給定設(shè)計參數(shù)進(jìn)行了風(fēng)機(jī)的第一、二級葉輪的參數(shù)計算。（2）應(yīng)用等環(huán)量方法進(jìn)行空氣動力計算。（3）風(fēng)機(jī)各部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計（4）流線罩與擴(kuò)散器的尺寸參數(shù)計算。（5）風(fēng)機(jī)噪聲的控制。</p><p>　　關(guān)鍵詞 對旋軸流風(fēng)機(jī) 輪轂比 葉輪 </p><p&g

3、t;<b>　　Abstract</b></p><p>　　This article mainly the air blower classification, the application domain and the domestic and foreign development condition. Has carried on the structural design to

4、the partial ventilator. This air blower by the slip ring, the impeller, the electrical motor, the air duct, the fan diffuser and so on partially is composed. Two same model type motors Separately drivend two levels of im

5、pellers. The article can according to need to adjust the wind pressure and the current capacity. The air blower en</p><p>　　This article main research content includes: (1)By assigned the design variable to

6、carry on the air blower first, two level of impeller parameter computation. (2) With Equal circulation method carries on aerodynamic design.(3) Calculates slip ring and the the fan diffuser size parameter(4) air blower n

7、oise control.</p><p>　　Key words counter-rotating axial fan hub ratio impeller </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　Abstract

8、II</p><p><b>　　第1章 緒論3</b></p><p><b>　　1.1選題意義3</b></p><p>　　1.2風(fēng)機(jī)的原理及發(fā)展歷史3</p><p>　　1.3風(fēng)機(jī)的分類4</p><p>　　1.2.1按氣流運動的風(fēng)機(jī)分類4</

9、p><p>　　1.3.2按應(yīng)用領(lǐng)域的風(fēng)機(jī)分類4</p><p>　　1.4設(shè)計理論基礎(chǔ)分析5</p><p>　　第2章 風(fēng)機(jī)主要結(jié)構(gòu)設(shè)計7</p><p>　　2.1風(fēng)機(jī)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定7</p><p>　　2.1.1確定電機(jī)的轉(zhuǎn)速7</p><p>　　2.1.2葉輪直徑與葉頂

10、圓周速度的確定8</p><p>　　2.1.3流量系數(shù)及全壓系數(shù)10</p><p>　　2.1.4電機(jī)的選擇10</p><p>　　2.1.5葉輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計11</p><p>　　2.2第一級葉輪葉片環(huán)的氣流參數(shù)和空氣動力負(fù)荷系數(shù)計算15</p><p>　　2.2.1第一級葉輪葉片環(huán)的氣流參數(shù)計算

11、15</p><p>　　2.2.2第一級葉輪葉片環(huán)的空氣動力計算17</p><p>　　2.3葉片幾何尺寸的確定19</p><p>　　2.3.1翼型的確定20</p><p>　　2.3.2葉片數(shù)目的選擇計算22</p><p>　　2.3.3各截面的葉片尺寸參數(shù)23</p><p

12、>　　2.3.4各截面上的葉片安裝角24</p><p>　　2.4第一級葉輪葉片的繪制24</p><p>　　2.4.1葉片幾何參數(shù)的計算25</p><p>　　2.5第二級葉輪葉片環(huán)的氣流參數(shù)和空氣動力負(fù)荷系數(shù)計算27</p><p>　　2.5.1第二級葉輪葉片環(huán)的氣流參數(shù)計算27</p><p&

13、gt;　　2.5.2第二級葉輪葉片環(huán)的空氣動力計算29</p><p>　　2.6第二級葉輪葉片幾何尺寸的確定31</p><p>　　2.6.1第二級葉輪翼型的確定31</p><p>　　2.6.2第二級葉輪葉片數(shù)目的選擇計算33</p><p>　　2.6.3第二級葉輪各截面的葉片尺寸參數(shù)34</p><p

14、>　　2.6.4第二級葉輪各截面上的葉片安裝角34</p><p>　　2.7第二級葉輪葉片的繪制35</p><p>　　2.7.1第二級葉輪葉片幾何參數(shù)的計算35</p><p>　　第3章 集流器與流線罩的結(jié)構(gòu)設(shè)計38</p><p>　　3.1集流器的選擇38</p><p>　　3.1.1集

15、流器型線的選擇38</p><p>　　3.1.2集流器尺寸的確定38</p><p>　　3.2流線罩的選擇39</p><p>　　3.2.1流線罩型式的選擇39</p><p>　　3.2.2流線罩尺寸的確定39</p><p>　　3.3集流器與流線罩的結(jié)構(gòu)39</p><p&g

16、t;　　第4章 擴(kuò)散器41</p><p>　　4.1擴(kuò)散器的型式41</p><p>　　4.2擴(kuò)散器尺寸的確定42</p><p>　　第5章 噪聲的控制43</p><p>　　5.1環(huán)境噪聲污染的危害43</p><p>　　5.2噪聲治理的基本原理43</p><p>

17、　　5.2.1吸聲43</p><p>　　5.2.2隔聲44</p><p>　　5.2.3消聲44</p><p>　　5.2.4消聲結(jié)構(gòu)設(shè)計44</p><p><b>　　結(jié)論45</b></p><p><b>　　致謝46</b></p>

18、<p><b>　　參考文獻(xiàn)47</b></p><p><b>　　附錄148</b></p><p><b>　　附錄251</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1選題

19、意義</b></p><p>　　因為煤礦井下巷道的分布關(guān)系，流經(jīng)主巷的新鮮風(fēng)流不容易達(dá)到掘進(jìn)工作面，很難保證掘進(jìn)工作面的空氣質(zhì)量。故大多數(shù)煤礦在該處都采用局部通風(fēng)。局部通風(fēng)主要有兩種方式；一、壓入式通風(fēng)，即將新鮮空氣吹進(jìn)來，把渾濁的空氣排出；二、抽出式通風(fēng)，即將渾濁空氣抽出利用氣壓差將新鮮空氣引入。然而在煤礦掘進(jìn)工作面采用抽出式通風(fēng)會導(dǎo)致該處氣壓降低在吸入新鮮空氣的同時瓦斯也隨著大量涌出，因此大多數(shù)

20、煤礦的局部通風(fēng)都采用壓入式通風(fēng)。因此需要一種能滿足需求的風(fēng)機(jī)。</p><p>　　1.2風(fēng)機(jī)的原理及發(fā)展歷史</p><p>　　風(fēng)機(jī)是依靠輸入的機(jī)械能，提高氣體壓力并排送氣體的機(jī)械，它是一種從動的流體機(jī)械。風(fēng)機(jī)已有悠久的歷史。中國在公元前許多年就已制造出簡單的木制礱谷風(fēng)車，它的作用原理與現(xiàn)代離心通風(fēng)機(jī)基本相同。1862年，英國的圭貝爾發(fā)明離心通風(fēng)機(jī)，其葉輪、機(jī)殼為同心圓型，機(jī)殼用磚制，

21、木制葉輪采用后向直葉片，效率僅為40％左右，主要用于礦山通風(fēng)。1880年，人們設(shè)計出用于礦井排送風(fēng)的蝸形機(jī)殼，和后向彎曲葉片的離心通風(fēng)機(jī)，結(jié)構(gòu)已比較完善了。 </p><p>　　1892年法國研制成橫流通風(fēng)機(jī)；1898年，愛爾蘭人設(shè)計出前向葉片的西羅柯式離心風(fēng)機(jī)，并為各國所廣泛采用；19世紀(jì)，軸流風(fēng)機(jī)已應(yīng)用于礦井通風(fēng)和冶金工業(yè)的鼓風(fēng)，但其壓力僅為100～300帕，效率僅為15～25％，直到二十世紀(jì)40年代以后才

22、得到較快的發(fā)展。 1935年，德國首先采用軸流等壓通風(fēng)機(jī)為鍋爐通風(fēng)和引風(fēng)；1948年,丹麥制成運行中動葉可調(diào)的軸流風(fēng)機(jī)；旋軸流風(fēng)機(jī)、子午加速軸流風(fēng)機(jī)、斜流風(fēng)機(jī)和橫流風(fēng)機(jī)也都獲得了發(fā)展。 </p><p><b>　　1.3風(fēng)機(jī)的分類</b></p><p>　　1.2.1按氣流運動的風(fēng)機(jī)分類</p><p><b>　　1．離心風(fēng)

23、機(jī)</b></p><p>　　氣流進(jìn)入旋轉(zhuǎn)的葉片通道，在離心力作用下氣體被壓縮并沿著半徑方向流動。</p><p><b>　　2．軸流風(fēng)機(jī)</b></p><p>　　氣流軸向進(jìn)入風(fēng)機(jī)葉輪后，在旋轉(zhuǎn)葉片的流道中沿著軸線方向流動的風(fēng)機(jī)。相對于離心風(fēng)機(jī)，軸流風(fēng)機(jī)具有流量大、體積小、壓頭低的特點，用于有灰塵和腐蝕性氣體場合時需注意。&

24、lt;/p><p>　　3．斜流式（混流式）風(fēng)機(jī)</p><p>　　在風(fēng)機(jī)的葉輪中，氣流的方向處于軸流式之間，近似沿錐流動，故可稱為斜流式（混流式）風(fēng)機(jī)。這種風(fēng)機(jī)的壓力系數(shù)比軸流式風(fēng)機(jī)高，而流量系數(shù)比離心式風(fēng)機(jī)高。</p><p>　　1.3.2按應(yīng)用領(lǐng)域的風(fēng)機(jī)分類</p><p>　　風(fēng)機(jī)廣泛地應(yīng)用于各個工業(yè)部門，一般講，離心式風(fēng)機(jī)適用于小流

25、量、高壓力的場所，而軸流式風(fēng)機(jī)則常用于大流量、低壓力的情況，應(yīng)根據(jù)不同的情況選有不同的風(fēng)機(jī)分類。</p><p><b>　　1鍋爐用風(fēng)機(jī) </b></p><p>　　鍋爐用風(fēng)機(jī)根據(jù)鍋爐的規(guī)格可選用離心式或軸流式。又按它的作用分為鍋爐風(fēng)機(jī)—向鍋爐內(nèi)輸送空氣；鍋爐引風(fēng)機(jī)把鍋爐內(nèi)的煙氣抽走。</p><p><b>　　2通風(fēng)換氣用風(fēng)機(jī)

26、 </b></p><p>　　這類風(fēng)機(jī)一般是供工廠及各種建筑物通風(fēng)換氣及采暖通風(fēng)用，要求壓力不高，但噪聲要求要低，可采用離心式或軸流式風(fēng)機(jī)。 </p><p>　　3工業(yè)爐（化鐵爐、鍛工爐、冶金爐等）用風(fēng)機(jī) </p><p>　　此種風(fēng)機(jī)要求壓力較高，一般為２９４０～１４７００Ｎ／ｍ，即高壓離心風(fēng)機(jī)的范圍。因壓力高、葉輪圓周速度大，故設(shè)計時葉輪要有足夠

27、的強(qiáng)度。</p><p><b>　　4礦井用風(fēng)機(jī) </b></p><p>　　礦用風(fēng)機(jī)有兩種：（又稱主扇），用來向井下輸送新鮮空氣，其流量較大，采用軸流式較合適，也有用離心式的；另一種是局部風(fēng)機(jī)（又稱局扇），其流量、壓力均小，多采用防爆軸流式風(fēng)機(jī)。</p><p><b>　　5煤粉風(fēng)機(jī) </b></p>

28、<p>　　輸送熱電站鍋爐燃燒系統(tǒng)的煤粉，多采用離心式風(fēng)機(jī)。煤粉風(fēng)機(jī)根據(jù)用途不同可分兩種：一種是儲倉式煤粉風(fēng)機(jī)，它是將儲倉內(nèi)的煤粉由其側(cè)面吹到爐膛內(nèi)，煤粉不直接通過風(fēng)機(jī)，要求風(fēng)機(jī)的排氣壓力高；另一種是直吹式煤粉風(fēng)機(jī)，它直接把煤粉送給爐膛。由于煤粉對葉輪及體殼磨損嚴(yán)重，故應(yīng)采用耐磨材料。</p><p>　　1.4設(shè)計理論基礎(chǔ)分析</p><p>　　我設(shè)計的題目是隔爆對旋軸流風(fēng)

29、機(jī).在兩級的軸流風(fēng)機(jī)中,對旋軸流風(fēng)機(jī)是一個很好技術(shù)方案。對旋式局部通風(fēng)機(jī)被廣泛地應(yīng)用在煤礦掘進(jìn)面的通風(fēng)中。對旋軸流風(fēng)機(jī)的最大特點就是沒有導(dǎo)葉.它有前后兩級葉輪,分別由兩個電機(jī)分別驅(qū)動,兩葉輪的直徑相同但轉(zhuǎn)向相反,兩級葉輪互為導(dǎo)葉.這樣就大大縮短了整個風(fēng)機(jī)的軸向尺寸,使結(jié)構(gòu)更加的簡單、緊湊.它的反風(fēng)性能也非常好.在對旋軸流風(fēng)機(jī)工作時,只要改變轉(zhuǎn)動方向就可以很有效的達(dá)到反風(fēng)的要求.經(jīng)前人研究對旋軸流風(fēng)機(jī)的平均反風(fēng)量可達(dá)70%以上.不用另行設(shè)

30、計其反風(fēng)結(jié)構(gòu),在設(shè)計制造和安裝應(yīng)用方面都很簡便.其附帶的隔爆性能更使其能在如礦井等含有高瓦斯、粉塵等條件下工作.所以我設(shè)計的風(fēng)機(jī)主要應(yīng)用于礦井掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng).考慮到目前大多數(shù)煤礦的掘進(jìn)工作面都采用壓入式通風(fēng).因此,本設(shè)計的方向是體積小、風(fēng)壓大、噪聲低、重量輕、便于搬運、隔爆性能好等.其結(jié)構(gòu)簡圖如下:</p><p>　　1.流線罩 2.集流器3.一級電機(jī) 4.一級風(fēng)筒 5.一級葉輪 6.二級葉輪 7.二級風(fēng)

31、筒 8.擴(kuò)散器 9.風(fēng)筒接頭 10.支撐板 11.腳架 12.消聲器 13.二級電機(jī)</p><p>　　圖1—1 隔爆對旋軸流風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　目前,軸流風(fēng)機(jī)的設(shè)計方法主要有兩種:一種是利用孤立翼型進(jìn)行空氣動力實驗所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計的孤立翼型法:另一種是利用平面葉柵的理論和葉柵的吹風(fēng)實驗所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計的平面葉柵設(shè)計方法.經(jīng)過計算本設(shè)計采用的孤立翼型設(shè)計方法.經(jīng)過驗證

32、該設(shè)計方法比較合適.在滿足設(shè)計參數(shù)的情況下,對風(fēng)機(jī)的葉片環(huán)的空氣動力計算中,采用了等環(huán)量的設(shè)計方法.該方法適用于壓力較高、輪轂比較大的軸流風(fēng)機(jī)葉片環(huán)設(shè)計.進(jìn)而選擇了性能較好的LS翼型風(fēng)機(jī)葉片,用兩型號相同的隔爆電機(jī)分別驅(qū)動.前后兩級葉輪在要求風(fēng)壓較大時,可同時工作滿足需要.對風(fēng)壓要求較低時,可開啟第一級葉輪.這樣既能滿足多種工況需要,還可以節(jié)約電能,對于今天能源短缺的世界形勢很有意義.</p><p>　　在對旋

33、軸流風(fēng)機(jī)的空氣動力設(shè)計中,第Ⅰ級葉輪可以按照葉輪加后導(dǎo)流器級型的單級軸流風(fēng)機(jī),在給定的設(shè)計參數(shù)條件下,設(shè)計第Ⅰ級葉輪,即進(jìn)行第Ⅰ級葉輪葉片的氣動計算和幾何尺寸計算;然后再按照前導(dǎo)流器加葉輪級型的單級軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行第Ⅱ級葉輪的氣動計算和幾何尺寸計算.對于本設(shè)計的降低噪聲的問題,我采用了目前國內(nèi)外比較流行的對旋軸流風(fēng)機(jī)外包復(fù)式消聲結(jié)構(gòu).經(jīng)前人研究,對旋軸流風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲大部分來自于風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口,因此在設(shè)計時在風(fēng)機(jī)的第Ⅰ、Ⅱ級風(fēng)筒和擴(kuò)散

34、器外層包復(fù)了消聲材料以達(dá)到降低噪音的目的.</p><p>　　第二章 風(fēng)機(jī)主要結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　2.1風(fēng)機(jī)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定</p><p>　　2.1.1確定電機(jī)的轉(zhuǎn)速</p><p>　　根據(jù)設(shè)計題目可以確定風(fēng)機(jī)的級型為對旋兩級風(fēng)機(jī).采用直接驅(qū)動的傳動方式.為合理的分配兩葉輪的壓力負(fù)載選取兩葉輪的風(fēng)壓比為1:1.[1]&l

35、t;/p><p><b>　　1 預(yù)選電機(jī)轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　預(yù)選三種電機(jī)轉(zhuǎn)速分別為960r/min 1450r/min 2940r/min</p><p><b>　　2確定風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)數(shù)</b></p><p>　　由文獻(xiàn)[10]中公式:</p><p>&l

36、t;b>　　(2-1)</b></p><p>　　可求得比轉(zhuǎn)數(shù)分別為: </p><p><b>　　;</b></p><p><b>　　式中:</b></p><p>　　_____ 比轉(zhuǎn)數(shù);</p><p>　　----- 電機(jī)額定轉(zhuǎn)速

37、r/min;</p><p>　　_____ 風(fēng)機(jī)流量,單位由給定參數(shù)得: ;</p><p>　　_____ 第一級葉輪的風(fēng)壓由給定參數(shù)得第一級葉輪風(fēng)壓為: 。</p><p>　　由公式算出的比轉(zhuǎn)數(shù)可以看出,流量大而壓力小的比轉(zhuǎn)數(shù)大.反之流量小而壓力大的比轉(zhuǎn)數(shù)小.顯然前者為軸流風(fēng)機(jī).一般當(dāng)>100時為軸流通風(fēng)機(jī).故選取電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)為2940 r/min

38、 .風(fēng)機(jī)比轉(zhuǎn)數(shù)為123.78 .</p><p>　　2.1.2葉輪直徑與葉頂圓周速度的確定</p><p>　　葉輪直徑可用文獻(xiàn)[3]中式(2-2)計算:</p><p><b>　　(2-2)</b></p><p><b>　　式中:</b></p><p>　　——

39、 葉輪直徑,單位 m;</p><p>　　—— 關(guān)系系數(shù),按文獻(xiàn)[3]根據(jù)圖1-2 ,取為1.7;</p><p>　　—— 通風(fēng)機(jī)的單級全壓,單位,由給定設(shè)計參數(shù)可知 為;</p><p>　　—— 氣體密度,單位,對于通風(fēng)機(jī)進(jìn)口標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)氣體密度。</p><p>　　—— 電機(jī)轉(zhuǎn)速,單位</p><p>

40、;　　圖2-1 比轉(zhuǎn)數(shù)與系數(shù)的關(guān)系曲線</p><p>　　根據(jù)[6]通風(fēng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化的要求將D圓整到標(biāo)準(zhǔn)直徑,取直徑D=0.71m</p><p>　　進(jìn)一步由公式(2-3)可計算出葉輪葉頂圓周速度:</p><p><b>　　(2-3)</b></p><p>　　2.1.3流量系數(shù)及全壓系數(shù)</p>

41、;<p><b>　　1計算流量系數(shù)</b></p><p>　　由流量系數(shù)表達(dá)式(2-4)得:</p><p><b>　　(2-4)</b></p><p><b>　　2計算全壓系數(shù)</b></p><p>　　由全壓系數(shù)表達(dá)式(1-5)得:</p&g

42、t;<p><b>　　(2-5) </b></p><p>　　2.1.4電機(jī)的選擇</p><p><b>　　1確定電機(jī)功率</b></p><p>　　由[5]電機(jī)功率計算公式(2-6)得:</p><p><b>　　(2-6)</b></p>

43、;<p><b>　　式中:</b></p><p>　　—— 電動機(jī)功率儲備系數(shù)對于軸流風(fēng)機(jī)一般取K=1.05～1.10;[5]</p><p>　　—— 通風(fēng)機(jī)的單級全壓,單位,由給定設(shè)計參數(shù)可知 為2750;</p><p>　　____ 風(fēng)機(jī)流量,單位由給定參數(shù)得: </p><p>　　

44、—— 風(fēng)機(jī)全壓效率,取為[5]

45、

46、 </p><p>　　故選取電動機(jī)的功率為.</p><p><b>　　2電動機(jī)的選取</b></p><p>　　兩級葉輪的風(fēng)壓比為.所以前后兩級葉輪均采用同一型號的電機(jī).本設(shè)計主要針對井下掘進(jìn)面的局部壓入式通風(fēng).考慮到井

47、下設(shè)備的隔爆問題故電機(jī)應(yīng)選取具有隔爆性能的隔爆電機(jī).經(jīng)以上計算可知:電機(jī)轉(zhuǎn)速為電機(jī)功率為.參考隔爆電機(jī)系列選取:</p><p>　　隔爆型三相異步電動機(jī) 額定轉(zhuǎn)速為,功率</p><p>　　2.1.5葉輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p><b>　　1確定葉輪結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　葉輪是風(fēng)機(jī)的主要工作機(jī)構(gòu)，它由

48、電機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，將電機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為空氣的動能。葉輪由葉片和輪轂兩部分焊接而成。本設(shè)計采用電機(jī)直接驅(qū)動方式，葉輪通過輪轂用平鍵和電機(jī)軸連接在一起。葉輪結(jié)構(gòu)型式如下圖：</p><p>　　圖2-2 葉輪的基本型式</p><p><b>　　2輪轂比的選擇</b></p><p>　　輪轂比是軸流通風(fēng)機(jī)葉輪設(shè)計中的重要參數(shù)之一。它對通風(fēng)機(jī)的壓

49、力、流量、效率、壓力特性曲線形狀及工作區(qū)域大小等都有影響。在確定輪轂比時，不僅要考慮其對風(fēng)機(jī)性能的影響，而且還要從風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)方面考慮。常用的選擇輪轂比的方法有兩種,一種按經(jīng)驗總結(jié)出表2-1來選取合適的輪轂比.另一種是根據(jù)前人實驗研究的綜合統(tǒng)計數(shù)據(jù)來選取合適的輪轂比.</p><p>　　當(dāng)風(fēng)機(jī)比轉(zhuǎn)數(shù)時可選取</p><p>　　按表2-1當(dāng)全壓系數(shù)時 </p><p&g

50、t;　　表2-1 不同全壓系數(shù)時推薦采用的輪轂比</p><p>　　綜合兩者考慮,參考風(fēng)機(jī)輪轂比對于風(fēng)機(jī)的壓力、流量、效率等影響關(guān)系可知當(dāng)通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓較高、流量較小時應(yīng)選取較大的輪轂比,故本設(shè)計選取輪轂比</p><p><b>　　3計算輪轂直徑</b></p><p>　　當(dāng)輪轂比確定時,輪轂直徑可按公式(2-7)得:</p>

51、<p><b>　　(2-7)</b></p><p><b>　　4驗證輪轂比</b></p><p>　　當(dāng)按等環(huán)量方法進(jìn)行軸流風(fēng)機(jī)葉片環(huán)氣動計算時,葉片根部的氣流分離與否,應(yīng)驗算是否所取輪轂比>[8]</p><p>　　(1)風(fēng)機(jī)的軸向速度由式(1-8)得:</p><p>

52、;<b>　　(2-8)</b></p><p><b>　　式中:</b></p><p>　　—— 風(fēng)機(jī)軸向速度,單位;</p><p>　　—— 風(fēng)機(jī)輪轂比;</p><p>　　____ 風(fēng)機(jī)流量,單位由給定參數(shù)得: ;</p><p>　　—— 葉輪直徑

53、,單位;已知。</p><p>　　進(jìn)而可得到通風(fēng)機(jī)的無因次軸向速度為:</p><p><b>　　(2-9)</b></p><p>　　風(fēng)機(jī)的理論全壓系數(shù)為:</p><p><b>　　(2-10)</b></p><p><b>　　式中:</b&g

54、t;</p><p>　　——— 風(fēng)機(jī)的理論全壓系數(shù);</p><p>　　——— 風(fēng)機(jī)的全壓系數(shù),已計算得;</p><p>　　——— 全壓效率,經(jīng)查表得.</p><p>　　在軸流風(fēng)機(jī)的氣動計算中最佳設(shè)計參數(shù).則風(fēng)機(jī)第Ι級葉輪的計算函數(shù)為:</p><p><b>　　(2-11)</b&

55、gt;</p><p>　　則葉輪的最小輪轂比由式(2-12)得:</p><p><b>　　(2-12)</b></p><p>　　由于所決定的輪轂比=0.7>0.486,所以在葉輪的葉片根部不會產(chǎn)生氣流分離.</p><p><b>　　所選輪轂比可用.</b></p>

56、<p>　　2.2第一級葉輪葉片環(huán)的氣流參數(shù)和空氣動力負(fù)荷系數(shù)計算</p><p>　　2.2.1第一級葉輪葉片環(huán)的氣流參數(shù)計算</p><p>　　1確定葉片截面及截面半徑</p><p>　　通常把整個葉片沿徑向方向按等圓環(huán)面積原則分成5～7個計算截面,以便分別計算各截面的有關(guān)參數(shù),從而得到各計算截面的葉片寬度及葉片安裝角.本次設(shè)計將整個葉片按等圓環(huán)面

57、積原則分成5個計算截面.[4]</p><p>　　各計算截面的半徑可按式(2-13)計算得:</p><p><b>　　(2-13)</b></p><p>　　則各計算截面的半徑為:</p><p><b>　　; ; ; ;</b></p><p><b>

58、　　式中:</b></p><p>　　—— 第i個計算半徑;</p><p>　　—— 從輪轂截面算起的計算截面符號, ;</p><p>　　—— 計算截面數(shù),取;</p><p>　　—— 葉輪直徑,已求得;</p><p>　　—— 葉輪輪轂比,取為.</p><p&g

59、t;　　在所取的截面中,需要包括平均半徑所在截面,因為通常所說的葉片安裝角指的就是平均半徑所在截面的數(shù)值.</p><p><b>　　2各截面的相對半徑</b></p><p>　　各計算截面的相對半徑可按式(2-14)計算:</p><p><b>　　(2-14)</b></p><p>&l

60、t;b>　　; ; ; ; </b></p><p><b>　　式中:</b></p><p>　　—— 各計算截面半徑已求得;</p><p>　　—— 葉輪半徑,由式(2-2)可知: .</p><p>　　3各截面上氣流的圓周速度</p><p><b>

61、　　(2-15)</b></p><p><b>　　式中:</b></p><p>　　—— 各計算截面半徑已求得;</p><p>　　—— 電機(jī)轉(zhuǎn)速,選取為。</p><p>　　4各截面上氣流的扭速</p><p>　　氣流的扭速即為葉輪人口前后的氣流旋繞速度之差.氣流在進(jìn)

62、入第Ⅰ級葉輪時入口旋繞速度=0.則各截面上氣流的扭速可按文獻(xiàn)[4]中式(2-16)計算得:</p><p><b>　　(2-16)</b></p><p><b>　　; ; ; ; </b></p><p><b>　　式中:</b></p><p>　　—— 通風(fēng)機(jī)的

63、單級全壓,單位,由給定設(shè)計參數(shù)可知 為;</p><p>　　—— 氣體密度,單位,對于通風(fēng)機(jī)進(jìn)口標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)氣體密度。</p><p>　　—— 各截面上氣流的的圓周速度,由式(2-15)求得;</p><p>　　—— 風(fēng)機(jī)全壓效率,在按等環(huán)量設(shè)計時為常數(shù)，取為0.86.</p><p>　　2.2.2第一級葉輪葉片環(huán)的空氣動力計算&

64、lt;/p><p><b>　　1軸向絕對速度</b></p><p>　　在按等環(huán)設(shè)計時,沿葉高軸向的絕對速度為常數(shù)可由式(2-17)計算得:</p><p><b>　　(2-17)</b></p><p>　　2各截面的平均相對速度</p><p><b>　　(

65、2-18)</b></p><p>　　由上式可分別求得各計算截面的平均相對速度為:</p><p><b>　　;</b></p><p><b>　　式中:</b></p><p>　　—— 軸向絕對速度,已求得.</p><p>　　—— 各截面上氣流圓

66、周速度,已求得.</p><p>　　—— 各截面上氣流的扭速.</p><p>　　—— 各截面上氣流的預(yù)旋速度,按等環(huán)量設(shè)計第Ⅰ葉輪時.</p><p>　　3各截面的平均相對速度氣流角</p><p><b>　　(2-19)</b></p><p>　　代入數(shù)值可分別求得各計算截面的平

67、均相對速度氣流角:</p><p><b>　　;;;;</b></p><p><b>　　4空氣動力負(fù)荷系數(shù)</b></p><p><b>　　(2-20)</b></p><p>　　各計算截面的空氣動力負(fù)荷系數(shù)可由上式分別計算得:</p><p&g

68、t;<b>　　;;;;</b></p><p>　　由以上計算所得各計算截面的空氣動力負(fù)荷系數(shù)均未超過1.0,所以按孤立翼型法設(shè)計是合適的.</p><p>　　2.3葉片幾何尺寸的確定</p><p>　　葉片幾何尺寸計算的目的在于確定各計算截面所采用翼型的葉片寬度及葉片安裝角.整個葉片的幾何尺寸,可以通過計算得到的各計算截面的葉片寬度及葉

69、片安裝角光滑過渡得到.</p><p>　　2.3.1翼型的確定</p><p>　　為了使本設(shè)計能更好地達(dá)到設(shè)計要求,考慮到本設(shè)計通風(fēng)機(jī)所消耗的功率較大,為了保證通風(fēng)機(jī)的效率和制造方便等條件,故本設(shè)計選用了軸流風(fēng)機(jī)中常用的平底機(jī)翼型葉片.綜合以上考慮我選擇了LS翼型.該翼型的原始翼型為英國LS螺旋槳翼型,修改后多用于軸流通風(fēng)機(jī)中。[15]</p><p>　　該翼

70、型的斷面坐標(biāo)值列于下表(2-2):</p><p>　　表2-2 LS翼型斷面坐標(biāo)</p><p>　　1.翼型相對厚度的選擇</p><p>　　對于同一翼型,在一定范圍內(nèi)增加其翼型相對厚度會使翼型擴(kuò)壓區(qū)域的壓力坡度邊大,當(dāng)翼型很厚時,壓力坡度可以大到使葉片擴(kuò)壓區(qū)域中的跗面層發(fā)生分離,這不僅影響到通風(fēng)機(jī)的壓力增加,而且會使通風(fēng)機(jī)的效率降低.在顧及壓力,又照顧效率的

71、情況下,目前國內(nèi)外軸流通風(fēng)機(jī)中一般采用翼型相對厚度為0.05～0.12中等厚度的翼型.翼型相對厚度可選為沿葉片高度為常數(shù)或按某種規(guī)律變化的.當(dāng)按等環(huán)量方法設(shè)計葉片時,葉片根部的空氣動力負(fù)荷系數(shù)最大,可選用較大的相對翼型厚度,而葉片頂端則采用較小的相對翼型厚度,使其沿著葉片高度變化,這樣可以減少葉片根部的葉片寬度和葉片安裝角,制造也比較方便.另一方面,為了增加葉片根部的強(qiáng)度,翼型相對厚度也要選的大一些.綜合以上考慮,本設(shè)計相對翼型厚度在根

72、部和頂端分別選取為0.1和0.08,中間各截面的相對翼型厚度可通過插值計算得到.[8]</p><p>　　各計算截面的相對翼型厚度分別為:</p><p><b>　　;;;;</b></p><p>　　2.升力系數(shù)的選擇 </p><p>　　在軸流風(fēng)機(jī)的氣動計算中,為使通風(fēng)機(jī)獲得高的全壓效率,就必須在最小升阻比的

73、鄰近區(qū)域范圍內(nèi)選擇翼型的升力系數(shù).在按等環(huán)量方法設(shè)計葉片時,從葉片頂端到葉片根部,空氣動力負(fù)荷系數(shù)是逐漸增加的.根據(jù)升阻比最小的原則選取根部和頂端的升力系數(shù)分別為1.025和0.87。[8]</p><p>　　3葉片頂端和根部的葉柵稠度</p><p>　　可由文獻(xiàn)[8]中下式求得:</p><p><b>　　(2-21)</b></

74、p><p><b>　　;</b></p><p><b>　　4葉片的總寬度</b></p><p>　　葉片根部的頂端的葉片總寬度可由式(2-22)計算得到,而中間各計算截面的葉片總寬度可按直線規(guī)律變化通過插值計算得到.</p><p><b>　　(2-22)</b><

75、/p><p><b>　　m;</b></p><p><b>　　m;</b></p><p><b>　　;;</b></p><p><b>　　5各截面的葉柵稠度</b></p><p>　　由各計算截面葉片總寬度可按下式計算各

76、截面的葉柵稠度:</p><p><b>　　(2-23)</b></p><p><b>　　;;;;</b></p><p><b>　　6各截面的升力系數(shù)</b></p><p>　　可由式(2-21)計算求得:</p><p><b>

77、　　; ;</b></p><p><b>　　; ;</b></p><p><b>　　;</b></p><p>　　2.3.2葉片數(shù)目的選擇計算</p><p>　　葉輪葉片數(shù)目可用下式計算:</p><p><b>　　(2-24)</b

78、></p><p><b>　　;</b></p><p><b>　　式中:</b></p><p>　　—— 平均半徑處的葉柵稠度,已求得</p><p>　　—— 輪轂比,由計算已經(jīng)確定為0.7</p><p>　　—— 平均半徑處的展弦比, 的數(shù)值可在下述

79、范圍內(nèi)選取:當(dāng)時, </p><p>　　根據(jù)國內(nèi)軸流通風(fēng)機(jī)設(shè)計的經(jīng)驗和實驗數(shù)據(jù),對于采用孤立翼型法設(shè)計的軸流通風(fēng)機(jī)的最佳葉輪葉片數(shù)目可采用[10]表2-3推薦的數(shù)值。</p><p>　　表2-3 葉片數(shù)目與輪轂比之間的關(guān)系</p><p>　　根據(jù)表2-3當(dāng)輪轂比為0.7時.考慮到在葉柵稠度不變的情況下,葉片數(shù)目的增加將會導(dǎo)致通風(fēng)機(jī)的壓力和效率降低,故選取第Ⅰ級

80、葉輪葉片數(shù)目: .</p><p>　　2.3.3各計算截面的葉片尺寸參數(shù)</p><p><b>　　1各截面的葉片寬度</b></p><p>　　各計算截面的葉片寬度由下式計算得:</p><p><b>　　(2-25)</b></p><p><b>　

81、　; ; ;</b></p><p><b>　　; ;</b></p><p><b>　　2各截面的葉片厚度</b></p><p>　　各計算截面的葉片厚度可由[10]查手冊中下式計算得到: </p><p><b>　　(2-26)</b></p>

82、;<p><b>　　; ;</b></p><p><b>　　; ;</b></p><p><b>　　;</b></p><p>　　2.3.4各截面上的葉片安裝角</p><p>　　各截面的葉片安裝角由下式計算:</p><p>

83、;<b>　　(2-27)</b></p><p><b>　　;;</b></p><p><b>　　;;</b></p><p><b>　　;</b></p><p><b>　　式中:</b></p><

84、p>　　—— 各截面上的葉片沖角,可由LS翼型的性能曲線上查得:, ,,,</p><p>　　—— 平均相對速度氣流角,已求得.</p><p>　　2.4第一級葉輪葉片的繪制</p><p>　　根據(jù)所選擇的翼型坐標(biāo),計算所得到的各計算截面的翼型幾何尺寸,翼型中心位置等,最后結(jié)合各計算截面上葉片寬度和葉片安裝角即可繪制出各計算截面的葉片翼型圖.<

85、/p><p>　　2.4.1葉片幾何參數(shù)的計算</p><p>　　1弦長在葉柵額線及葉柵軸向的投影</p><p>　　各計算截面的弦長b在葉柵額線及葉柵軸向的投影列于下表:</p><p>　　表2-4弦長在葉柵額線及葉柵軸向的投影</p><p>　　2各計算截面翼型的重心坐標(biāo)</p><p>

86、;　　各計算截面的翼型的重心坐標(biāo)可由文獻(xiàn)[10]中式(2-28)和式(2-29)計算求得:</p><p><b>　　(2-28)</b></p><p><b>　?。?-29)</b></p><p>　　各計算截面翼型的重心坐標(biāo)值列下表:</p><p>　　表2-5各計算截面的重心坐標(biāo)&l

87、t;/p><p>　　3重心距翼形前后緣的距離在葉柵額線及葉柵軸向上的投影</p><p>　　重心距翼形前后緣的距離在葉柵額線及葉柵軸向上的投影列于下表:</p><p>　　表2-6重心距翼形前后緣的距離在葉柵額線及葉柵軸向上的投影</p><p><b>　　4各截面的翼型尺寸</b></p><p

88、>　　根據(jù)表2-2LS翼型的斷面坐標(biāo)可計算出各計算截面的翼型尺寸列于下表:</p><p>　　表2-7各計算截面的翼型尺寸</p><p>　　2.5第二級葉輪葉片環(huán)的氣流參數(shù)和空氣動力負(fù)荷系數(shù)計算</p><p>　　2.5.1第二級葉輪葉片環(huán)的氣流參數(shù)計算</p><p>　　1確定葉片計算截面及截面半徑</p>&

89、lt;p>　　本次設(shè)計將第二級葉輪的整個葉片按等圓環(huán)面積原則分成5個計算截面.</p><p>　　各計算截面的半徑可按式(2-13)計算得:</p><p><b>　　(2-13)</b></p><p>　　則各計算截面的半徑為:</p><p>　　; ; =0.306m; ; </p>&l

90、t;p><b>　　式中:</b></p><p>　　—— 第個計算半徑;</p><p>　　—— 從輪轂截面算起的計算截面符號,;</p><p>　　—— 計算截面數(shù),去;</p><p>　　—— 葉輪直徑,已求得;</p><p>　　—— 葉輪輪轂比,取為.</

91、p><p>　　在所取的截面中,需要包括平均半徑所在截面,因為通常所說的葉片安裝角指的就是平均半徑所在截面的數(shù)值.</p><p><b>　　2各截面的相對半徑</b></p><p>　　各計算截面的相對半徑可按式(2-14)計算:</p><p><b>　　(2-14)</b></p>

92、;<p><b>　　; ; ; ; </b></p><p><b>　　式中:</b></p><p>　　—— 各計算截面半徑已求得;</p><p>　　—— 葉輪半徑,由式(2-2)可知: </p><p>　　3各截面上氣流的圓周速度</p><p

93、>　　由式(2-15)計算得</p><p><b>　　(2-15)</b></p><p><b>　　式中:</b></p><p>　　r —— 各計算截面半徑已求得;</p><p>　　n —— 電機(jī)轉(zhuǎn)速,選取為</p><p>　　4各截面上氣流的

94、扭速</p><p>　　第二級葉輪人口前后的氣流旋繞速度之差即為其扭速.氣流在通過第一級葉輪時產(chǎn)生預(yù)旋在第二級葉輪出口時旋繞速度.則各截面上氣流的扭速可按式(2-16)計算得:</p><p><b>　　; ; ; ; </b></p><p><b>　　式中:</b></p><p>　　

95、—— 通風(fēng)機(jī)的單級全壓,單位,由給定設(shè)計參數(shù)可知 為;</p><p>　　—— 氣體密度,單位,對于通風(fēng)機(jī)進(jìn)口標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)氣體密度</p><p>　　u —— 各截面上氣流的的圓周速度,由式(2-15)求得;</p><p>　　—— 風(fēng)機(jī)全壓效率,在按等環(huán)量設(shè)計時為常數(shù),取為0.86.</p><p>　　2.5.2第二級葉輪葉

96、片環(huán)的空氣動力計算</p><p><b>　　1.軸向相對速度</b></p><p>　　軸向相對速度在按等環(huán)量設(shè)計時沿葉高方向上為常數(shù),由(2-17)計算得:</p><p>　　2各截面的平均相對速度</p><p>　　各計算截面的平均相對速度可由式(2-18)計算得到:</p><p>

97、;　　由上式可分別求得各計算截面的平均相對速度為:</p><p><b>　　;</b></p><p><b>　　式中:</b></p><p>　　—— 軸向絕對速度,已求得.</p><p>　　—— 各截面上氣流圓周速度,已求得.</p><p>　　——

98、各截面上氣流的扭速.</p><p>　　—— 各截面上氣流的預(yù)旋速度,即為第Ⅰ級葉輪的氣流出口旋繞速度由式(2-16)計算求得.</p><p>　　3各截面的平均相對速度氣流角</p><p>　　各計算截面的平均相對速度氣流角可按式(2-19)計算得:</p><p>　　代入數(shù)值可分別求得各計算截面的平均相對速度氣流角:</p

99、><p><b>　　;;;;</b></p><p>　　4第二級葉輪的空氣動力負(fù)荷系數(shù)</p><p>　　由式(2-20)可求得各計算截面的空氣動力負(fù)荷系數(shù)為:</p><p><b>　　;;;;</b></p><p>　　由以上計算所得各計算截面的空氣動力負(fù)荷系數(shù)均未

100、超過1.0,所以第Ⅱ級葉輪按孤立翼型法設(shè)計還是合適的.</p><p>　　2.6第二級葉輪葉片幾何尺寸的確定</p><p>　　2.6.1第二級葉輪翼型的確定</p><p>　　對于第二級葉輪翼型的選擇參照第一級葉輪翼型的選擇原則綜合考慮決定同樣采用LS翼型.其翼型尺寸坐標(biāo)可參照表2-2LS翼型的斷面坐標(biāo).</p><p>　　1.翼型

101、相對厚度的選擇</p><p>　　第二級葉輪的相對厚度的選擇可同第一級葉輪即:</p><p><b>　　;;;;</b></p><p><b>　　2.升力系數(shù)的選擇</b></p><p>　　葉片頂端和根部的葉柵稠度可由式(2-21)求得:</p><p><

102、;b>　　;</b></p><p>　　3.葉片頂端和根部的總寬度</p><p>　　第二級葉輪葉片根部的頂端的葉片總寬度可由式(2-22)計算得到,而中間各計算截面的葉片總寬度可按直線規(guī)律變化通過插值計算得到.</p><p><b>　　(2-22)</b></p><p><b>　

103、　m;</b></p><p><b>　　m;</b></p><p><b>　　;;</b></p><p><b>　　4各截面的葉柵稠度</b></p><p>　　由計算所得各計算截面的葉片總寬度可按式(2-23)計算各截面的葉柵稠度:</p>

104、;<p><b>　　(2-23)</b></p><p><b>　　;;;;</b></p><p><b>　　5各截面的升力系數(shù)</b></p><p>　　各截面的升力系數(shù)由式(2-21)計算求得:</p><p><b>　　; ;</

105、b></p><p><b>　　; ;</b></p><p>　　2.6.2第二級葉輪葉片數(shù)目的選擇計算</p><p>　　葉輪葉片數(shù)目可用下式計算:</p><p><b>　　(2-24)</b></p><p><b>　　;</b>&

106、lt;/p><p><b>　　式中:</b></p><p>　　—— 平均半徑處的葉柵稠度,已求得</p><p>　　—— 輪轂比,已確定為</p><p>　　—— 平均半徑處的展弦比, 的數(shù)值可在下述范圍內(nèi)選取:當(dāng)時, 。</p><p>　　根據(jù)國內(nèi)軸流通風(fēng)機(jī)設(shè)計的經(jīng)驗和實驗數(shù)據(jù),對

107、于采用孤立翼型法設(shè)計的軸流通風(fēng)機(jī)的最佳葉輪葉片數(shù)目可采用下表1-3推薦的數(shù)值.根據(jù)表1-3當(dāng)輪轂比為時.考慮到在葉柵稠度不變的情況下,葉片數(shù)目的增加將會導(dǎo)致通風(fēng)機(jī)的壓力和效率降低,此外為了避免前后兩級葉輪氣流脈動的相互疊加,確保前后兩極葉輪能夠協(xié)調(diào)、平穩(wěn)地工作,前后兩級葉輪葉片數(shù)目最好互為質(zhì)數(shù).故選取第Ⅰ級葉輪葉片數(shù)目: .</p><p>　　2.6.3第二級葉輪各計算截面的葉片尺寸參數(shù)</p>

108、<p>　　1. 第二級葉輪各截面的葉片寬度</p><p>　　各計算截面的葉片寬度由式(2-25)計算得:</p><p><b>　　(2-25)</b></p><p><b>　　; ; ;</b></p><p><b>　　; ;</b></p&

109、gt;<p>　　2. 第二級葉輪各截面的葉片厚度</p><p>　　各計算截面的葉片厚度可由式(2-26)計算得到:</p><p><b>　　; ;</b></p><p><b>　　; ;</b></p><p><b>　　;</b></p&g

110、t;<p>　　2.6.4第二級葉輪各截面上的葉片安裝角</p><p>　　各截面的葉片安裝角由下式計算:</p><p><b>　　;;</b></p><p><b>　　;;</b></p><p><b>　　;</b></p><

111、p><b>　　式中:</b></p><p>　　——各截面上的葉片沖角，, ,,,</p><p>　　—— 平均相對速度氣流角,已求得.</p><p>　　2.7第二級葉輪葉片的繪制</p><p>　　2.7.1第二級葉輪葉片幾何參數(shù)的計算</p><p>　　1弦長在葉柵額線及

112、葉柵軸向的投影</p><p>　　各計算截面的弦長b在葉柵額線及葉柵軸向的投影列于下表:</p><p>　　表2-8弦長在葉柵額線及葉柵軸向的投影</p><p>　　2各截面翼形的重心坐標(biāo)</p><p>　　各計算截面的翼型的重心坐標(biāo)可由式(1-28)和式(1-29)計算求得:</p><p><b>

113、;　　(2-28)</b></p><p><b>　　(2-29)</b></p><p>　　各截面翼型的重心坐標(biāo)列下表:</p><p>　　表2-9各截面的重心坐標(biāo)</p><p>　　3重心距翼形前后緣的距離在葉柵額線及葉柵軸向上的投影</p><p>　　重心距翼形前后緣的

114、距離在葉柵額線及葉柵軸向上的投影列于下表:</p><p>　　表2-10重心距翼形前后緣的距離在葉柵額線及葉柵軸向上的投影</p><p><b>　　4各截面的翼型尺寸</b></p><p>　　各計算截面的翼型尺寸列于下表:</p><p>　　表2-11各計算截面的翼型尺寸</p><p&g

115、t;　　第三章 集流器與流線罩的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　集流器與流線罩一起,組成了光滑的漸縮形流道.其作用就是使氣流在其中得到加速,以便在損失很小的條件下,能在軸流通風(fēng)機(jī)級的入口前面建立起一個均勻的速度場和壓力場。優(yōu)化了風(fēng)機(jī)的入口條件，提高風(fēng)機(jī)的運行效率和降低風(fēng)機(jī)的噪聲。通風(fēng)機(jī)級入口條件對于級的工作有很大影響,如果在設(shè)計中缺少其中任何一個部件,以及設(shè)計不夠合理,都會惡化級的入口條件,使地通風(fēng)機(jī)性能變壞.

116、集流器對于軸流通風(fēng)機(jī)的性能有很大的影響,實驗證明,沒有集流器的軸流通風(fēng)機(jī)要比具有優(yōu)良集流器的通風(fēng)機(jī)的全壓及全壓效率分別低10%～12%級10%～15%.有集流器的軸流通風(fēng)機(jī)的流量系數(shù)也要增加一些.流線罩的有無,以及它的形狀,對于軸流通風(fēng)機(jī)的性能是有影響的,尤其是當(dāng)通風(fēng)機(jī)輪轂比較大的時候。[8]</p><p><b>　　3.1集流器的選擇</b></p><p>　

117、　3.1.1集流器型線的選擇</p><p>　　集流器的型線一般為圓弧或者雙曲線.為了便于集流器的加工制造,本設(shè)計選用圓弧型集流器.</p><p>　　3.1.2集流器尺寸的確定</p><p>　　對于圓弧型集流器,在設(shè)計時應(yīng)該考慮圓弧型線半徑葉輪直徑D之比時,其損失系數(shù)已經(jīng)很小,約為;當(dāng)時損失系數(shù)可以忽略不計,因此,在設(shè)計中可去集流器的尺寸如下:</p

118、><p><b>　　1圓弧半徑</b></p><p><b>　　;</b></p><p><b>　　2集流器長度</b></p><p><b>　　;本設(shè)計取</b></p><p><b>　　3集流器外徑<

119、;/b></p><p><b>　　;本設(shè)計取.</b></p><p><b>　　3.2流線罩的選擇</b></p><p>　　3.2.1流線罩型式的選擇</p><p>　　如前所述,流線罩的功用在于和集流器一起組成光滑的漸縮流道,用來保證優(yōu)良的軸流通風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣條件.流線罩通常為半球

120、型或流線型.考慮到加工制造方便本設(shè)計采用了比較常用的半球型流線罩.</p><p>　　3.2.2流線罩尺寸的確定</p><p>　　半球型流線罩的半徑等輪轂半徑.如上計算已確定輪轂直徑㎜;流線罩的半徑即為:248.5㎜</p><p>　　3.3集流器與流線罩的結(jié)構(gòu)</p><p>　　集流器的曲線入口一般由鋼板卷壓而成，后端焊接上法蘭使

121、之可以與風(fēng)筒通過螺栓連接在一起。為了加工方便流線罩由鋼板直接沖壓成型。集流器與流線罩通過支撐板焊接在一起。其結(jié)構(gòu)型式如圖：</p><p>　　1.集流器 2.流線罩</p><p>　　圖3-1 集流器與流線罩</p><p><b>　　第四章 擴(kuò)散器</b></p><p>　　軸流通風(fēng)機(jī)的出口動壓在全壓中所占的

122、比例比離心通風(fēng)機(jī)大得多.這是因為軸流通風(fēng)機(jī)工作時,通風(fēng)機(jī)級的出口氣流軸向速度相當(dāng)大,與之相對應(yīng)的動壓也較大，與之相對應(yīng)的動壓約占通風(fēng)機(jī)全壓的30%～50%，而離心通風(fēng)機(jī)的出口動壓僅占全壓的5%～10%[7]。為了減少軸流通風(fēng)機(jī)出口流速,提高靜壓,需要在軸流通風(fēng)機(jī)的出口處安裝擴(kuò)散器,同時也提高了通風(fēng)機(jī)的靜壓效率.此外,由于通風(fēng)機(jī)排氣噪聲的聲功率與通風(fēng)機(jī)出口氣流速度成線性關(guān)系[18],因此在通風(fēng)機(jī)級的出口設(shè)計擴(kuò)散器還可以顯著降低通風(fēng)機(jī)的排氣

123、噪聲.所以擴(kuò)散器是軸流通風(fēng)機(jī)的重要組成部分.</p><p><b>　　4.1擴(kuò)散器的型式</b></p><p>　　軸流通風(fēng)機(jī)擴(kuò)散器的結(jié)構(gòu)型式隨著外殼和芯筒的型式不同而各有不同.常用的擴(kuò)散器型式如圖4-1所示：</p><p>　　圖4-1 常用的擴(kuò)散器型式</p><p>　　本設(shè)計選用了其中比較常用的一種型式即

124、芯筒是漸縮的流線,而外殼為圓筒形.</p><p>　　4.2擴(kuò)散器尺寸的確定</p><p>　　擴(kuò)散器的出口等值的直徑為:</p><p><b>　　(4-1)</b></p><p>　　由文獻(xiàn)[8]一般優(yōu)良的擴(kuò)散器等值張開角取為</p><p>　　則擴(kuò)散器芯筒的長度等于擴(kuò)散器的長度:&

125、lt;/p><p><b>　　(4-2)</b></p><p>　　流線型的芯筒可按[8]中表4-1流線體型坐標(biāo)計算得到：</p><p><b>　　表4-1流線體坐標(biāo)</b></p><p>　　第五章 噪聲的控制</p><p>　　5.1環(huán)境噪聲污染的危害</

126、p><p>　　噪聲對人體的影響和危害一般可分為勞動保護(hù)和環(huán)境保護(hù)兩方面，前面指危害人的身體健康，導(dǎo)致各種疾病的發(fā)生，后者指干擾環(huán)境安靜，影響人們正常的工作和生活。噪聲對人體健康危害主要表現(xiàn)在：損傷聽力，造成噪聲性耳聾；導(dǎo)致大腦皮層興奮和平衡失調(diào)，腦血管功能損害，導(dǎo)致神經(jīng)衰弱；損傷心血管系統(tǒng)，引發(fā)消化系統(tǒng)失調(diào)，影響內(nèi)分泌；干擾人們正常的生活、休息、語言交談和日常的工作學(xué)習(xí)，分散注意力，降低工作效率。</p>

127、;<p>　　5.2噪聲治理的基本原理</p><p>　　形成噪聲污染主要是三個因素，即：聲源、傳播媒介和接收體。只有這三者同時存在，才能對聽者形成干擾。從這三方面入手，通過降低聲源、限制噪聲傳播、阻斷噪聲的接收等手段，來達(dá)到控制噪聲的目的，在具體的噪聲控制技術(shù)上，可采用吸聲、隔聲和消聲三種措施。</p><p><b>　　5.2.1吸聲</b>&l

128、t;/p><p>　　當(dāng)聲波入射到物體表面時，部分聲能要被物體吸收轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，稱為吸聲。材料的吸聲性能用吸收系數(shù)來表示，吸聲系數(shù)越大，則表示材料的吸聲性能越好。材料的吸聲性能與材料的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和聲波的入射角度及聲波的頻率有關(guān)。多孔吸聲材料的吸聲機(jī)理是：材料內(nèi)部有無數(shù)細(xì)小的相互貫通的孔洞，當(dāng)聲波入射到這些材料的表面，進(jìn)而入射到這些細(xì)小的孔隙內(nèi)時，要引起孔隙內(nèi)的空氣運動，緊靠孔壁和纖維表面的空氣，因摩擦和粘滯運

129、動阻力而不易運動，使聲能轉(zhuǎn)化為熱能而消耗掉。故性能良好的吸聲材料要多孔，孔與孔之間互相貫通，并且貫通的孔洞要與外界連通，使聲波能進(jìn)入材料內(nèi)部。如對應(yīng)赫茲聲波，厚的超細(xì)玻璃棉的吸聲系數(shù)是。</p><p><b>　　5.2.2隔聲</b></p><p>　　隔聲所采用的方法是將噪聲源封閉起來，使噪聲控制在一個小的空間內(nèi)，這種隔聲結(jié)構(gòu)稱為隔聲罩。在聲波遇到屏蔽物時，由