羅茨鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)及氣動(dòng)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(jiǎn)單、工作穩(wěn)定及無內(nèi)壓縮等特點(diǎn)，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(dòng)和回流沖擊的影響，氣體動(dòng)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(duì)羅茨鼓風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲問題，對(duì)其內(nèi)部流場(chǎng)及氣動(dòng)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(chǎng)數(shù)值計(jì)算模型，導(dǎo)入驅(qū)動(dòng)羅茨鼓風(fēng)機(jī)兩轉(zhuǎn)子同步反向旋轉(zhuǎn)的動(dòng)邊界文件，運(yùn)用動(dòng)網(wǎng)格模型對(duì)羅茨鼓風(fēng)機(jī)二維流場(chǎng)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(duì)羅茨鼓風(fēng)機(jī)流動(dòng)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(dòng)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(gè)旋轉(zhuǎn)周期過程中不同時(shí)刻壓力場(chǎng)分布和速度場(chǎng)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(chǎng)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(cè)點(diǎn)，得到進(jìn)排氣口處壓力脈動(dòng)時(shí)域圖，運(yùn)用FFT技術(shù)獲得各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的壓力脈動(dòng)頻域圖，對(duì)羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)排氣口處壓力脈動(dòng)時(shí)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(chǎng)計(jì)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(gè)周期過程中不同時(shí)刻的聲功率級(jí)分布，對(duì)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(dòng)噪聲源位于進(jìn)氣腔。引入FW-H噪聲模型，對(duì)羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)排氣口處設(shè)置的監(jiān)測(cè)點(diǎn)的離散噪聲分布特性進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算和分