前弯前掠低噪声纺织轴流通风机的优化设计1

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1、前弯前掠低噪声纺织轴流通风机的优化设计昌泽舟/东北大学材料与冶金学院    摘要：从提高纺织轴流通风机效率、降低风机气动噪声的目标出发，采用叶片前弯前掠技术，在叶轮叶片的重心线上各基元截面采用高效翼型的最优化流型成型。应用叶片前弯前掠和最优流型相结合的技术研制开发了JYFZ新型纺织轴流通风机，并与目前纺织行业应用量较大的FZ40(35)-11/12型纺织轴流通风机进行了对比性能测试。结果表明，JYFZ型纺织轴流风机具有效率高、噪声低、质量轻、结构简单及工作区域宽广等特点。关键词：轴流式通风机；噪声；前弯前掠叶片；优化中图分类号：TH432.1　　　文献标识码:BOptimumDesign

2、ofaForwardSkewed-SweptTextileAxial-flowFanwithLow-noiseAbstract:Fromthepointsofimprovingtheefficiencyoftextileaxial-flowfanandreducingfanaerodynamicnoise,theforwardskewed-sweptbladetechniquehasbeenadoptedandtheelementarysectiononthecenterlineofimpellerbladehasadoptedtheoptimalflowpatternformingwi

3、thhigh-efficiencyairfoil.ThenewtypeJYFZtextileaxial-flowfanhasbeendevelopedapplyingthecombinationtechniqueofforwardskewed-sweptbladeandoptimalflowpatternandtheaerodynamicperformanceparametersweremeasuredandcomparedwiththoseofFZ4035-11/12textileaxial-flowfans.Asresult,JYFZaxial-flowfanhasadvantage

4、sofhigherefficiency,lowernoise,lessmass,simplestructureandwideroperationrangethanFZ4035-11/12type.KeyWords:axial-flowfan;noise;forwardskewed-sweptblade,optimization.０　 引言　　纺织企业为了使生产车间保持合适的温度、湿度环境，必须配备专门的空调系统。通过喷淋方式，令空气与水雾直接接触以进行水、气的热湿交换，并通过调整通风机的送风量大小，将调整适当的空气送入车间，以保持车间内空气合适的温、湿度环境。　　纺织空调系统中配套的风机

5、具有风量大、耗能高、运转速度高、噪声大的特点，因而要求纺织空调风机运行效率高、节电节能；风机噪声要低，降低车间环境污染；此外，要求风机运行安全可靠、维修保养简单方便。目前国内用于纺织空调系统中的配套风机主要为江阴精亚集团和常熟鼓风机厂等企业生产的FZ40(35)-11/12型、SFF131-11型轴流通风机等。　　FZ40(35)-11/12型轴流通风机，由于具有流量大、压力高、性能曲线平坦、工作范围宽广、结构简单、维修保养方便等优点，在国内纺织空调配套风机中占有非常重要的地位，应用非常广泛。风机叶轮采用了机翼型叶片，并根据传统的风机空气动力设计方法设计成型。但由于传统的风机气动设计方法

6、的局限性，未能从叶片空气动力学的角度降低风机气动噪声考虑，使得该型风机噪声较高，不适合当前纺织企业的环保要求；而从当前节能减排的要求出发，还有必要进一步提高风机效率。另外，FZ40(35)-11/12型轴流通风机在结构上也有必要进一步改进，以使其结构更加简单实用。　　以往轴流通风机叶轮的气动设计采用的是传统的基于翼型在孤立或者平面叶栅状态下的吹风试验数据的设计方法[1-2]，在设计中对于风机叶轮流型和叶轮结构参数的选择上往往采用几种设计方案的对比，其设计时间长，而设计效果往往取决于设计者的经验。　　近年来，国内外对前弯前掠叶片设计技术进行了广泛深入的研究，并将其应用到低压轴流通风机的设计

7、中，有效地降低了风机的气动噪声[3-8]。本文采用前弯前掠叶片设计技术，在叶轮叶片的重心线上各基元截面采用高效翼型成型，并采用最优化理论和数值计算方法，应用Excel电子表格进行新型纺织轴流通风机最优流型的设计计算[9-10]。即依据风机设计参数，调整叶轮的流型及各种结构参数，诸如叶轮直径、轮毂比、叶片数目等，快速进行多种设计方案的比较，从中选取最优的设计方案。　　文中还介绍了应用该方法进行JYFZ-1№16A纺织轴流通风机叶轮的优