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多翼离心风机的CFD分析及噪声预测

作　者: 冉苗苗
导　师: 王军
学　校: 华中科技大学
专　业: 流体机械及工程
关键词: 多翼离心风机数值计算非定常流场气动噪声
分类号: TH432
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 420次
引　用: 2次
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内容摘要

多翼离心风机具有流量系数大、压力系数高、尺寸系数小以及噪声相对较低等优点,被广泛应用于空调行业中。近年来,运用较成熟的CFD商业软件对风机内部流场进行数值计算分析,已成为了一种重要的技术手段。本文对多翼离心风机传统设计方法进行了分析总结,在此基础上利用四次贝赛尔曲线对风机的叶片型线进行设计。并在深刻理解大型商业软件FLUENT的基础上,结合现有的参数化软件设计方法,采用面向对象技术和数据库技术,使多翼离心风机的建模参数化软件更加完善。文中利用建模参数化软件对多翼离心通风机内部流场进行了数值模拟,并分析了其内部流动特征。研究表明,多翼离心风机的内部流场呈现出非常复杂的三维特性。多翼离心风机的任何一个结构参数的改变,都会影响其内部流场分布,从而引起风机外部性能发生变化。对多翼离心风机性能影响相对较大的结构参数有叶片进出口安装角、叶片数、集流器结构、电机形状等。本文以研究这些参数对风机内流场的影响程度为目的,对不同结构参数改变引起的内部流场以及风机损失的变化进行了分析和讨论,得出一些有益的结论,为今后多翼离心风机的结构优化设计提供了参考依据。本文提出了一种不直接求解声场却能为离心风机降噪提供有用信息的分析方法。首先,对多翼离心风机内部的非定常流场进行计算;然后,采用时域和频域分析方法对流场内静压脉动的强度和频率进行分析;最后,根据声学基本理论,判定风机内部主要气动噪声源的位置及噪声类型。得出的一些有用的结论为今后对多翼离心风机噪声的进一步分析提供了有益参考。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-15
  1.1 引言  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-14
  1.3 本论文的主要工作  14-15
2 多翼离心风机的现代设计方法  15-23
  2.1 叶片型线的设计  15-18
  2.2 蜗壳型线的设计  18
  2.3 蜗舌间隙的设计  18-21
  2.4 多翼离心风机的参数化设计  21-22
  2.5 本章小结  22-23
3 多翼离心风机内流场的三维数值分析  23-42
  3.1 风机基本结构  23-24
  3.2 数值分析方法  24-25
  3.3 计算网格  25-26
  3.4 边界条件  26-28
  3.5 结果及分析  28-40
  3.6 本章小结  40-42
4 结构参数对多翼风机内流场的影响  42-58
  4.1 叶片出口安装角的影响  42-47
  4.2 叶片数的影响  47-53
  4.3 集流器的影响  53-56
  4.4 电机的影响  56-57
  4.5 本章小结  57-58
5 多翼离心风机的噪声预测  58-73
  5.1 离心风机噪声产生的机理  58-61
  5.2 目前离心风机几种常用的降噪方法  61-64
  5.3 多翼离心风机气动噪声分析  64-71
  5.4 本章小结  71-73
6 全文总结与展望  73-76
  6.1 全文总结  73-74
  6.2 工作展望  74-76
致谢  76-77
参考文献  77-82
附录1 作者在硕士期间发表的论文  82

多翼离心风机的CFD分析及噪声预测

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