【摘要】： 本課題研究了對(duì)旋式通風(fēng)機(jī)在不同級(jí)間間隙下的氣動(dòng)性能、噪聲情況。測(cè)試了對(duì)旋式通風(fēng)機(jī)的內(nèi)部流場(chǎng),針對(duì)常見(jiàn)的軸流式風(fēng)機(jī)擴(kuò)散筒進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算。 對(duì)旋式風(fēng)機(jī)性能實(shí)驗(yàn)主要進(jìn)行如下兩個(gè)方面的研究:首先是不同級(jí)間間隙的風(fēng)機(jī)性能測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)風(fēng)機(jī)的兩級(jí)動(dòng)葉軸向間隙為第一級(jí)弦長(zhǎng)的55%時(shí),風(fēng)機(jī)具有較好的風(fēng)壓特性;其次研究了轉(zhuǎn)速對(duì)風(fēng)機(jī)氣動(dòng)性能的影響。通過(guò)變頻器改變驅(qū)動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的兩級(jí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,結(jié)果驗(yàn)證了相似定律在對(duì)旋風(fēng)機(jī)上的適用性,為對(duì)旋風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速提供了理論依據(jù)。 對(duì)旋風(fēng)機(jī)噪聲實(shí)驗(yàn)表明:風(fēng)機(jī)流量在額定工況點(diǎn)附近時(shí),風(fēng)機(jī)的噪聲隨著級(jí)間間隙的增大而減小;風(fēng)機(jī)在小流量時(shí),噪聲具有寬頻帶性質(zhì),其大小強(qiáng)弱受級(jí)間間隙影響不大。 對(duì)旋風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)測(cè)試,借助球形壓力五孔探針,主要測(cè)試了風(fēng)機(jī)級(jí)間沿葉高的速度分布、壓力分布,包括氣流軸向偏角、氣流軸向速度分量、氣流徑向速度分量、前級(jí)出口的靜壓分布和總壓分布。實(shí)驗(yàn)得出了風(fēng)機(jī)在三種不同工況,即大流量工況、額定工況、小流量工況下的流場(chǎng)數(shù)據(jù)。 擴(kuò)散筒的數(shù)值模擬部分,除了對(duì)兩種結(jié)構(gòu)形式的擴(kuò)散筒進(jìn)行了多工況點(diǎn)的數(shù)值模擬外,還采用理論方法計(jì)算了擴(kuò)散筒的損失。從數(shù)值模擬結(jié)果可以看出,擴(kuò)散筒的擴(kuò)散效率隨著工況的變化而變化,對(duì)于同一當(dāng)量圓錐擴(kuò)散筒,當(dāng)芯筒的結(jié)構(gòu)采用錐筒而外筒的結(jié)構(gòu)采用圓筒時(shí),其擴(kuò)散效率較好。
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類(lèi)號(hào)】：TH432.1
【圖文】：

以及風(fēng)洞、冷卻塔和鍋爐上。圖 1 對(duì)旋式軸流風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1-支撐板 2-葉輪 3-電機(jī)Fig.1 The structure drawing of Counter-rotating Axis flow fan與普通軸流風(fēng)機(jī)相比對(duì)旋軸流風(fēng)機(jī)的優(yōu)越性如下[3] 4]1. 傳動(dòng)效率高。葉輪直接安裝在電機(jī)軸上，改變了傳統(tǒng)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，既避免了傳動(dòng)裝置的頻繁損壞，也提高了風(fēng)機(jī)裝置的傳動(dòng)效率，同時(shí)也提高了使用效率。2. 對(duì)旋軸流風(fēng)機(jī)最高壓力點(diǎn)的壓力值較高，一般比普通帶后導(dǎo)葉的軸流風(fēng)機(jī)

2 對(duì)旋風(fēng)機(jī)性能實(shí)驗(yàn)研究對(duì)旋風(fēng)機(jī)速度三角形[25] [26]簡(jiǎn)單的一元流動(dòng)中，當(dāng)空間流型一定時(shí)，則沿葉高任意半徑處第口絕對(duì)速度等于第二級(jí)葉輪氣體進(jìn)口絕對(duì)速度，這是確保兩級(jí)葉動(dòng)學(xué)條件。假定兩級(jí)葉輪承擔(dān)相等的負(fù)荷，則對(duì)旋風(fēng)機(jī)在任一半速度三角形如圖 2 所示。

參數(shù)的變化即與軸向坐標(biāo) z 、切向坐標(biāo)θ 無(wú)關(guān)，而只與徑向坐標(biāo)r 有關(guān)了。這樣，通過(guò)上述假設(shè)，就把原來(lái)很復(fù)雜的流動(dòng)問(wèn)題簡(jiǎn)化為氣流參數(shù)只與自變量r 有關(guān)的無(wú)粘性、穩(wěn)定、一元流場(chǎng)的分析與計(jì)算問(wèn)題了。即cc(r)aa= cc(r)uu=P = P(r)T = T(r)ρ = ρ(r)（2-1）為了求解軸向間隙中氣流參數(shù)與半徑 r 的關(guān)系，先來(lái)研究氣體微團(tuán)在間隙中的受力關(guān)系，從而推導(dǎo)出徑向平衡方程式來(lái)。所謂“徑向平衡”指的是在軸向間隙中，氣體微團(tuán)所受的力在徑向是平衡的，即徑向合力為零。因而微團(tuán)的徑向分速度rc 也為零，則氣體必然沿著圓柱面流動(dòng)。如圖 3，在動(dòng)葉與靜葉之間的軸向間隙中取一氣體微元體，這微元體距轉(zhuǎn)子軸線的距離為r ，其徑向高度為dr ，寬度為dz 。這樣，構(gòu)成微元體的六個(gè)面為：半徑各為r 及 r + dr的圓柱面，子午面上沿著半徑方向的兩個(gè)側(cè)面及回轉(zhuǎn)面上與轉(zhuǎn)子軸線垂直的兩個(gè)面。微元體的質(zhì)量為dm = ρrdθdrdz（2-2）

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