圆弧叶型罗茨鼓风机渐扩缝隙降噪研究

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1、圆弧叶型罗茨鼓风机渐扩缝隙降噪研究符明/中南大学分享到I摘要：介绍了基丁•预进气原理的渐扩缝隙结构改善基元容积开放突然性的方法，并用MathCAD对渐扩缝隙结构进行参数计算。通过曲线拟合获得了在生产实际屮可以采取的曲线方程，进而获得加工参数。对采用标准出风口和渐扩缝隙结构出风口的罗茨鼓风机进行噪声测量比较，采取渐扩缝隙结构降噪效果较好。关键词：罗茨鼓风机；渐扩缝隙结构；MathCAD；降噪中图分类号：TH444文献标志码：BResearchonNoiseReductioninArcLeafRootsBlowerwithDivergingGapSt

2、ructureAbstract：Thispaperhasintroducedthediverginggapstructurebasedonpre-intaketheorytoimprovetheelementaryvolumesuddenlyopeningwhenblowerisworking.AndtheMathCADsoftwareisusedtocalculatetheparametersofthediverginggapstructure.Thecurvilinearequationwhichcanbeusedinactualproduc

3、tionisobtainedbycurvefitting,andthentheprocessingparametersarealsogot.Aftercomparingthemeasurednoisesinrootsblowerswithstandardoutletstructureanddiverginggapstructure,wecanfindthenoisesreductioneffectofdiverginggapstructureisbetter.Keywords：rootsblower；diverginggapstructure；M

4、athCAD；noisereduction0引言长期以来，罗茨鼓风机的噪声和能耗是亟待解决的两大难题。国内外对罗茨鼓风机的降噪相关研究集中在从噪声产生的机理来采取相应的措施。从降低鼓风机所产生的气动噪声和机械运动所产生的噪声方面，降噪处理人多采用改进气动结构和选用合适的消声和安装方式。从降低气动噪声方面来看，噪声中影响最大、强度最高的是罗茨鼓风机运转时所产生的气动噪声⑴，因此改善罗茨鼓风机的气动结构对降低鼓风机运转时所产生的噪声效果也是最好的。为了降低冋流冲击所产牛的气动噪声，近年来，国内企业相继研究出三叶直叶型、三叶扭转叶型罗茨鼓风机⑵、螺旋口

5、气口设计⑴及使用内泄漏槽冷5］等来改善风机气动结构。从降低机械运转噪声方面来看，研究出改善罗茨鼓风机消声器结构⑹、改善罗茨鼓风机安装方式⑺、采取优化的叶型结构®°】及提高齿轮啮合精度⑴等方法。这些方法冇的简便，但效果不佳；冇的复杂，但效果很好。木文研究的采用渐扩缝隙结构的方法，就目前工厂设备加工能力而言，是一种费效比达到比较理想状态的方法。1罗茨鼓风机工作原理罗茨鼓风机是一种双转子压缩机械，两转子的轴线相互平行。转子rti叶轮与轴组合而成，叶轮Z间、叶轮与机壳及墙板Z间具冇微小缝隙，以避免接触。两转子由原动机通过一对同步齿轮驱动，做反方向等速旋转

6、。借助两叶轮的相互啮合（假定其叶面相互接触）,鼓风机进、出气口不肖•接相通，叶轮与机壳及墙板围成封闭的基元容积，其人小在旋转过程中不发生变化。传统形式下，气体的压缩是在基元容积与出气口连通的一瞬间，由高压气体向基元容积回流均压实现的，见图仁两叶型与三叶型鼓风机比较，在升压相等、容积效率相同的情况下，三叶鼓风机每次均压经历的时间短,出气流量的脉动幅度及不均匀度略小。2罗茨鼓风机的渐扩缝隙结构基于预进气原理的所冇结构都是将基元容积的开启变平缓，但这些结构屮有的并不能在基元容积的开启过程屮进行充分均压，比如异型出气口结构。本文所要说明的渐扩缝隙结构的计

7、算就是要保证基元容积的开启过程能做到充分均压。2.1普通矩形出气口基元容积出气缝隙ARD125型罗茨鼓风机在标准矩形出风口状态下，出气缝隙宽度与叶型有关。在圆弧叶型下，如图2所示，叶轮顶点与出气口边缘N脱离接触时，排气缝隙开始开启。开启角为©时，点N与叶峰圆心的连线交叶峰圆弧丁•点M,线段MA/的长度，B4)就是出气缝隙的宽度。图2關弧叶型叶轮开启示盘图在圆弧线叶形屮，当叶轮顶点与出气口边缘脱离接触时，出气缝隙开始开启。当开启角为。时，出气缝隙宽度为B((D)=Q卢+4Rjb・sin“*)-r(1)式中：厂为叶峰半径；Rm为外圆半径；b为叶峰圆心

8、到叶轮中心的距离。当叶轮间隙为＜5时，B(0)©的比值体现了当叶轮开口角变化时，出气缝隙与叶轮间隙的变化大小。2.2渐扩缝隙结构的基元容