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时间:2018-10-25
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1、一.发现问题在3WF-14B原机的噪声测试实验过程屮,发现喷雾器的喷嘴对原机的整体噪声有一定的影响,利用声级计测得的耳旁噪声值如表1所示。表1安装/未安装喷嘴的环旁噪声值(有效值)左耳(dB)右耳(dB)安装喷嘴未安装喷嘴由此可见,现在的喷嘴结构不合理,增强了风机的啸叫声,提升了喷雾器整体的噪声值,因此,对喷嘴的结构进行优化可以实现喷雾器的部分降噪。二.喷嘴结构仿真分析软件工具:FLUENT为便于计算,按照喷嘴的实际尺、I建立喷嘴的二维简化模型,并划分网格得到有限元模型,如图1所示。图1喷嘴的二维
2、模型及有限元模型(边界进行加膨胀层)在FLUENT屮设定入口边界条件为速度入口边界,大小为30m/s;出口边界条件为压力出口边界;选择k-s二方程的湍流模型。经过仿真计算结果如图2所示。U三mmmmmit4>lt4<44<<<«tltlt>1^^-a^-:-a-J4mEmmmmulloIs15a压力云图b速度矢量图图2喷嘴的仿真计算结果由计算结果可以得出,在喷嘴的出口处,由于尺寸变化过大,使得压力分布不均匀,出口的左右两侧出现空气冋流现象,提升了喷雾器的啸叫声。为了降低这一现象对喷雾器整机噪声的贡
3、献值,提出了两种改进方案。1.方案一:降低喷嘴出口处的倾斜角。修改后的二维模型和有限元模型如阁3所示。一.发现问题在3WF-14B原机的噪声测试实验过程屮,发现喷雾器的喷嘴对原机的整体噪声有一定的影响,利用声级计测得的耳旁噪声值如表1所示。表1安装/未安装喷嘴的环旁噪声值(有效值)左耳(dB)右耳(dB)安装喷嘴未安装喷嘴由此可见,现在的喷嘴结构不合理,增强了风机的啸叫声,提升了喷雾器整体的噪声值,因此,对喷嘴的结构进行优化可以实现喷雾器的部分降噪。二.喷嘴结构仿真分析软件工具:FLUENT为便于
4、计算,按照喷嘴的实际尺、I建立喷嘴的二维简化模型,并划分网格得到有限元模型,如图1所示。图1喷嘴的二维模型及有限元模型(边界进行加膨胀层)在FLUENT屮设定入口边界条件为速度入口边界,大小为30m/s;出口边界条件为压力出口边界;选择k-s二方程的湍流模型。经过仿真计算结果如图2所示。U三mmmmmit4>lt4<44<<<«tltlt>1^^-a^-:-a-J4mEmmmmulloIs15a压力云图b速度矢量图图2喷嘴的仿真计算结果由计算结果可以得出,在喷嘴的出口处,由于尺寸变化过大,使得压力
5、分布不均匀,出口的左右两侧出现空气冋流现象,提升了喷雾器的啸叫声。为了降低这一现象对喷雾器整机噪声的贡献值,提出了两种改进方案。1.方案一:降低喷嘴出口处的倾斜角。修改后的二维模型和有限元模型如阁3所示。图3方案一:喷嘴的二维模型及有限元模型(边界进行加膨胀层)在FLUENT中设定相同的参数后,得到的计算结果如图4所示。a压力云图b速度矢量罔图4方案一:喷嘴的仿真计算结果改进后的喷嘴出口压力分布均匀,气流有明显的扩散,气体回流现象有明S的改善,在一定程度上会降低喷雾器的噪声值。2.方案二:增加过渡
6、圆角。修改后的二维模型和有限元模型如图5所示。图5方案一:喷嘴的二维模型及有限元模型(边界进行加膨胀层)在FLUENT屮设定相同的参数后,得到的计算结果如图6所示。h三彐三EEnuI1-1■nEmmmmmIBiHi.a压力云图b速度矢董图图6方案二:喷嘴的仿真计算结果相比方案一而言,该方案又有明显的改善,喷嘴的出口压力分布更加均匀,气流的回流现象消除,出口风速也更加均匀。力了更加接近于实际工况,在喷嘴的二维模型屮加上喷头,来模拟真实的气流流动情况。建立的二维模型以及有限元模型如图7所示。图7喷嘴(
7、加喷头)的二维模型及有限元模型(边界进行加膨胀层)在FLUENT中设定相同的参数后,得到的计算结果如图8所示。EUIHEHEnE曹•Ur-O»30U/*«v«Fw^iiOcJep*w*•><40^00040»*00a压力云图b速度矢量图图8喷嘴(加喷头)的仿真计算结果可以看岀,经过喷头压力损失较大,而且产生了涡流,引发了涡流噪声,提升了整机的啸叫声。为了避免这种因形状突变造成的流动分离和气流涡旋现象,对突变的部分进行圆角处理是很有必要。修改后的二维模型和有限元模型如图9所示。图9喷嘴(加过渡圆角)
8、的二维模型及有限元模型(边界进行加膨胀层)在FLUENT中设定相同的参数后,得到的计算结果如图10所示。•FFW1Ff
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