纺织空调系统喷雾低压轴流通风机的气动优化设计

当前, 从节约能源和环境保护角度出发, 提高效率与降低噪声已成为风机设计的两项重要指标。低压轴流通风机单机功率小, 多装在人们工作、娱乐的场所, 对低噪要求尤为突出。风机的降噪, 是风机优化的重要方面。

1 低压轴流通风机气动优化设计

设计一台纺织喷雾用轴流通风机, 其流量为192600m3/h, 全压为620Pa, 输送介质为空气, 最高温度为45℃。通风机为标准进气状态, 空气密度ρ=1.2kgm3, 要求风机安全稳定低噪声运转。

1.1 最优流型气动优化设计步骤

在电子表格中, 按列选取沿叶高的计算截面, 其中一定要包括平均计算截面;气动计算和叶片成型的各计算公式中风机结构参数、转速、叶轮流型指数α等均采用电子表格中相应位置处的对应参数;在设计计算表格列好后, 可调整风机结构参数、叶轮流型指数α等, 同时观察风机效率变化情况以及叶片翼型参数的合理性, 保证在风机内流动损失最小的情况下确定风机结构参数和叶轮流型。

1.2 设计计算

将原始数据依次输入优化算法中, 确定通风机转速n、通风机级数和级型式、叶轮直径D及圆周速率ut、叶片计算截面及其几何尺寸。

通风机采用异步电机直接驱动, 选取其转速n分别为750r/min、960r/min及1450r/min。根据优化表格的计算结果, 从风机效率结构尺寸等综合考虑, 选定通风机转速n=750rmin, 采用单级R型式。由计算结果可知, 叶轮外径D=2m, 叶轮外缘圆周速度ut=78.54m/s, 见表1。

2 试验验证与结果分析

2.1 试验验证

应用本文的最优化噪声设计方法, 进行低压轴流通风机的噪声优化设计, 并将结果与JYPW-1型喷雾轴流通风机的一组实际性能参数进行比较分析。优化计算设计结果见表2。

本文计算的噪声只是风机的自身的噪声, 不包括其他噪声如机械噪声、电机噪声等。而参考风机的噪声是包括所有的噪声, 认为其他噪声为5dB, 则参考风机的噪声为92.40dB。计算结果表明, 优化计算方法得到的噪声比实际风机的噪声减小1.47dB, 降低了1.59%。

从表2和计算可以看出, 各个计算数值都满足轴流通风机气动优化设计的约束条件, 并和实际值吻合良好, 初步证明优化算法的准确性。

由最优化计算结果和对应该设计计算参数情况下的JYPW-1型喷雾轴流通风机的实际技术参数的计算结果见分析表3。

2.2 结果分析

由上表看出优化算法计算出的通风机的噪声减小1.73dB, 降低了1.89%。比A声级减小1.72dB, 降低了4.48%。

3 结语

优化理论计算出的各个参数值和实际存在的性能良好的风机的性能参数值吻合的很好, 计算结果基本正确。因此, 该优化方法正确可行。

摘要：本文采用最优化理论和数值计算方法, 应用VB高级语言与Excel电子表格相结合, 对纺织空调系统喷雾用低压轴流通风机进行噪声流型的优化设计计算。对低压轴流通风机的优化设计有指导意义。

关键词：低压轴流通风机,噪声,优化设计

参考文献

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