射雾器射流风机内流场数值模拟及设计方法研究

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1、天津大学硕士学位论文射雾器射流风机内流场数值模拟及设计方法研究ResearchonInternalFlowFieldNumericalSimulationandDesignMethodofJetFanforFogSprayer学科专业：机械工程研究生：姜杰指导教师：万淑敏副教授天津大学机械工程学院2017年12月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文

2、中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名:签字日期:冫口年/2月/7日噌冫夂`7学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名:J1`孵跹豸仁晔签字日期'/7/年∫≥月/乡日摘要随着我国工业和城市建设的不断发展，空气污染状况不断加剧，国内北方各大城市均出现了一定程度的雾霾天气，极大地影响了人们的身心健康，为了治理雾

3、霾，多功能抑尘车应运而生，目前关于多功能抑尘车的核心部件射雾器射流风机的内部流动及气动噪声的研究尚未开展，同时射雾器的产品开发过程仍然是直接移植普通轴流风机的设计过程，缺乏相应理论依据，因此针对目前射雾器射流风机领域存在的问题，本文对射雾器射流风机展开了相关的研究，从现有射雾器射流风机入手，主要完成的研究内容有以下几个方面：1)确定了射雾器所用风机的类型归属与设计计算方法，并对其工作原理进行探索；2)建立了现有射雾器射流风机的三维模型和内部流场网格模型，设定合理的边界条件与求解器参数，对风机的内部流场进行定常流动数值模拟，并验证了仿真模型的正确性；3)对风机内部流场的物理特性进行了分析

4、，并利用大量的模拟试验探究了叶片安装角对风机性能的影响，结果表明：射雾器所用风机的性能曲线与射流风机相似，而与普通轴流风机有一定的差别，且叶片安装角在35°~40°之间风机的性能最优；4)以定常流动数值模拟的结果为基础，引入LES大涡数值模拟完成了风机内部流场的非定常数值模拟，探究了风机内部流场随时间的变化规律，得到了风机动-静干涉面压力脉动的特点；5)在定常流场的基础上利用宽频噪声模型得到了风机内部各部件的声功率分布情况，在非定常数值模拟的基础上引入FW-H气动噪声预测模型对风机的气动噪声进行预测；6)以现有射雾器的设计参数为基础，确定了优化后的射雾器射流风机的主要设计参数，进而对风

5、机进行气动设计，得到了风机的主要结构参数。关键词：射雾器射流风机，内部流动，气动噪声，设计方法研究IABSTRACTWiththecontinuousdevelopmentofindustryandurbanconstructioninourcountry,theairpollutionconditionisgettingmoreandmoreworse,andhazyweatheralwayshappenedinalargenumberofdomesticcitiesinthenorth,hadabadinfluenceonthephysicalandmentalhealthofth

6、epeople,inordertoeliminatethehaze,themulti-functionaldustsuppressionvehiclecomesintobeing.However,thecurrentresearchontheinternalflowandaerodynamicnoiseofthejetfanforfogsprayerwhichisthecorecomponentsofthemulti-functionaldustsuppressionvehicleislacking,anditsproductdevelopmentisstilladirecttrans

7、plantofcommonaxialflowfan,tosolvetheproblemsexistinginfogsprayerindustry,jetfanforfogsprayerwasstudiedinthispaper,startingwiththecurrentjetfanforfogsprayer,afewaspectsoftheresearchwerecompleted:1)Inthispaperthetypeandcalcula