多翼离心风机叶轮结构优化与降噪研究

摘要

多翼离心风机具有尺寸系数小、压力系数高以及流量系数大等诸多优点，在空调领域应用非常广泛，其效率与噪声关乎国计民生。因此，如何提高风机效率、降低噪声是相当重要的课题。叶轮是风机的核心部件，对风机性能和噪声起着决定作用。
　　本文以空调用多翼离心风机为研究对象，采用CFD数值仿真和试验研究相结合的方法，以风机全压、效率作为衡量指标，重点分析叶片数目、叶片分布型式以及叶片型线改型设计对多翼离心风机性能影响。在定常计算的基础上，采用大涡模拟进行非定常计算，并利用软件Virtual.Lab进行噪声分析，研究叶片分布型式、叶片型线对多翼离心风机噪声影响。
　　叶片数目分别选取48、45、40片时，研究多翼离心风机性能变化趋势。结果表明，叶片数为48片时，多翼离心风机性能最佳。并通过CFD内流分析，阐释叶片数影响性能的内在机理。
　　当叶片数确定为48片时，分析叶片等间距与不等间距分布时，多翼离心风机性能及噪声变化趋势。结果表明，两者性能较为接近，但不等间距叶轮噪声低于等间距叶轮。
　　对叶片型线进行改型设计，分析叶片型线对多翼离心风机性能及噪声影响。结果表明，叶型经过改型设计后的多翼离心风机性能有较大改善，全压最大提升3.6％，效率最大提升4.3%，噪声也有所降低。

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1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外发展现状

1.3 本论文主要工作

2 多翼离心风机数值模拟及噪声机制

2.1 风机流场数值模拟理论

2.2 风机气动噪声理论

2.3 本章小结

3 叶轮参数对多翼离心风机性能分析

3.1 叶片数对多翼离心风机性能分析

3.2 叶片等间距与不等间距分布对多翼离心风机性能分析

3.3 叶片型线改进设计对多翼离心风机性能分析

3.4 本章小结

4 风机气动噪声预测

4.1 等间距A型风机旋转噪声分析

4.2 不等间距D型风机旋转噪声分析

4.3 叶片型线改进设计E型风机旋转噪声分析

4.4 三种风机旋转噪声对比分析

4.5 本章小结

5 总结和展望

5.1 总结

5.2 展望

致谢

参考文献

附 录 硕士期间论文发表项目参与及奖励