蜗壳优化对除尘风机厂家金属叶轮稳定运行的影响

蜗壳是离心风机金属叶轮的重要组成部分。它可以通过导流与扩大压力来提高离心风机的效率。蜗壳入口气流由于受到蜗壳流动不对称的影响，导致分布不均的现象发生。这种分布不均匀的现象会直接堵塞叶轮出口，从而使叶轮发生周期性的加速或减速，进而降低离心风机的工作效率，缩小了除尘风机厂家工作的范围，影响了金属叶轮的平稳运行。因此在蜗壳的优化设计过程中必须将蜗壳宽度对流场的影响考虑在内，合理设计外壳的宽度，降低对流场的影响。从而---金属叶轮的平稳运行。进口给定流量，出口给定静压,壁面条件为无滑移边界，转速为1480r/min，并将流动区域分为静止域与旋转域，两者通过interface连接，连接模型为普通连接，坐标变换为转子算法，网格连接方式为ggi。

电机优化对除尘风机厂家金属叶轮稳定运行的影响吸油烟机、空调系统等设备空间较小，为了节省空间，一般会使用内藏电动机设备。内藏电动机的长度、头部倾角等在一定程度上影响着风机性能和噪音。对内藏电动机的形状设计不当会增加金属叶轮内部的流动损失，从而导致噪声增大，离心风机性能降低。电动机的轴向长度和气流的排挤率呈正相关的关系。叶轮进口处的流道变窄会使前盘处脱流区域变大，从而导致金属叶轮内部损失增加。因此，在设计电机形状时，应充分考虑电机形状对叶轮内部流动的影响，从而提高金属叶轮的稳定性，---离心风机的性能。这种分布不均匀的现象会直接堵塞叶轮出口，从而使叶轮发生周期性的加速或减速，进而降低离心风机的工作效率，缩小了除尘风机厂家工作的范围，影响了金属叶轮的平稳运行。

几何模型建立与网格划分

计算模型采用掘进工作面4-72-5.6a 防爆防腐蚀的离心式通风机，其主要参数：电机功率22 kw,转速2 930 r/min,流量10 122~25 736 m3/h,全压4 152~2 330 pa。其主要由进风口、集流器、叶轮和蜗壳组成。

除尘风机厂家集流器中添加了米字形结构与环形挡环。风机结构复杂且叶片外形不规则，因此生成结构化网格比较困难，相反非结构化网格适应能力强，在处理复杂结构时有利于网格的自适应。

因此除尘风机厂家采用四面体非结构化网格。使用ansys 软件中的cfd 软件进行网格划分，加米字形集流器模型网格数1 072 503，网格节点数184 910；在标准进气风管测试装置上，对除尘风机厂家及在风机蜗壳周向板、前盖板、后盖板等部位分别加装吸声材料后，测试了不同结构形式下风机性能和噪声特性。普通圆弧形模型网格数1 296 832，网格节点数223 847。以离心风机在掘进工作面环境下的运行工况为依据，进行除尘风机厂家参数设置：流量取22 806.54 m3/h，流速取6.335 15 m/s, 流量取7.491 3 kg/s。把pro/e 建立的几何模型导入fluent 中并对几何模型的边界条件计算参数进行设定。其中入口类型采用速度进口，出口设为压力边界条件，本计算采用的样机是矿用式离心风机， 出口静压可以近似为0，蜗壳内壁及叶轮壁面粗糙度均取0.5，集流器、叶轮、蜗壳等各流体区域结合处的公共面采用interface边界类型面， 将叶片的压力面和吸力面以及叶轮前盘、后盘和转轴的内外表面一起定义为旋转壁面。环境压力为101 325 pa，取粉尘流体密度ρ=1.225 kg/m3。计算时采用--- 压力速度耦合方法进行。

本文以除尘风机厂家为研究对象，对4 种组合方式的消声蜗壳进行了试验测量，研究了每一种组合的降噪效果及对风机气动性能的影响。试验在符合iso3745 标准的半消声室中进行，其四周墙壁及屋顶均装有消声尖劈，消声室截止频率100 hz，本底噪声为26 db( a) 。试验装置和测试系统按照---gb/t1236－2000<工业通风机用标准化风道进行性能试验>和gb/t2888－91<除尘风机厂家和罗茨鼓风机噪声测量方法>的要求设计、制造、测试。除尘风机厂家进气口端连接符合gb/t 1236 规定的风机性能试验进气试验装置。使用智能压力风速风量仪测出pl3 位置的静压和pl5 处的流量压差，然后再根据其他测量的数据算出风机全压和静压试验装置。试验结果表明:由于穿孔板相对于光滑的铝板有着较高的壁面摩擦阻力，导致加装穿孔板后的风机压力和效率在整个测试工况范围内都有不同程度的降低。

试验采用进口堵片方式调节流量，从大流量至小流量共选取8 个工况点，分别测试每个工况点的风机流量、压力、功耗和噪声。后计算风机标况---量、全压、全压效率、总a 声级。本试验风机的结构简图，在风机蜗板和前后盖板上可分别固定穿孔钢板，穿孔板与蜗壳本体之间形成10 mm 的空腔，空腔内填充超细玻璃棉，形成消声蜗壳。以此形成4 种消声蜗壳组合: a 组合，周向蜗板有消声层;b 组合，蜗壳后盖板有消声层; c 组合，周向蜗板和后盖板有消声层; d 组合，周向蜗板和前盖板有消声层。选用的穿孔板采用板厚1 mm，孔径6 mm，穿孔率约为22%。各种加装吸声结构组合，风机蜗壳内部的通流结构尺寸和原风机一致。加进气箱后，风机叶轮尾缘处的“尾迹-射流”的---，风机模型尾迹区占了比较大的空间，减少了风机流道有效面积。