多翼离心风机的结构优化研究.pdf

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1、机械设计与制造第l1期168MachineryDesign&Manufacture2014年11月多翼离心风机的结构优化研究高健，郑云鹏，卜研(广东工业大学机电工程学院，广东广州510006)摘要：对某型吸油烟机用多翼离心风机进行研究。利用CFD软件对风机进行二维数值模拟，分析其在工作过程中的湍流动能、速度等参数的分布情况，找到风机蜗舌处存在的结构问题。采用多级蜗舌的方法对离心风机的蜗舌进行结构改进，利用Fluent软件对不同蜗舌过渡半径下的离心风机进行仿真分析，得到风机的噪声、流量、全压值等参数与过渡半径之间的关系，从而确定蜗舌结构参数的取值

2、。制作改进后风机的样机，对其进行噪声和振动实验测试，并与原风机对比。实验结果表明改进后离心风机的性能有所提升，利用CFD方法对离心风机进行结构改进是可行的。关键词：离心风机；蜗舌；结构优化；振动；噪声中图分类号：TH16文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)11-0168—05ResearchonStructuralOptimizationofaMulti-BladeCentrifugalFanGAOJian，ZHENGYun-peng，BUYan(SchoolofElectromechanicalEngineering，Gua

3、ngdongUnivemityofTechnobgy，GuangdongGuangzhou510006，China)Abstract：Acertaintypeofmuhi-bladecentrifugalfanofrangehoodisresearched．Atwo—dimensionalnumericalsimulationonthecentrifugalfanisconducedinordertoanalyzethedistributionoftheturbulentkinetwenergy，speedandotherparametersi

4、ntheprocessofworkingandfind~outthestructuralfaultoffanbyusingCFDsoj~ware．ThecentrifugalfanwithdiferenttransitionradiusofvolutetongueissimulatedandanalyzedusingFluentSOJ~Wareandtherelationshipbetweennoise，_，I，totalpressureofthefanandthetranshianradiusobtained．Accordingly，thes

5、tructurolparometervaltte3ofthevolutetonguearedetermined．Afterdeterminingparametersoftheoptimizedstructure，theprototypeisdeveloped．Inaddition，experimentsonnoiseandvibrationoftheprototypeol"ecarriedout．Then，comparestheexperimentalresultsoftheprototypewiththeexperimentalresults

6、oftheoriginalfan．Theresultsshowthatthepegor．~eofoptimizedcentrifugalfanhasimprovedandthestructuraloptimizationofthecentrifugalfanusingCFDmethodisfeasible．KeyWords-CentrifugalFan；VoluteTongue；StructuralOptimization；Vibration；Noise1引言文献采用倾斜蜗舌降低噪声，文献又对倾斜蜗舌进行改进，在倾斜蜗舌前向离心风机出口配置消声

7、器，并进行气动性能和噪声多翼离心风机是吸油烟机的动力部件，也是油烟机的振动特性的实验测量。文献日设计了一种阶梯多级蜗舌来降低风机的和噪声源ll。随着大风量、大功率离心风机的使用，伴随产生的噪噪声，探讨了蜗舌降噪的机理，并用实验进行对比分析。声也越来越大，因此对离心风机的研究成为油烟机减振、降噪的突破口，以某型近吸式油烟机用离心风机为研究对象，如图1所示。蜗壳是离心式叶轮机械中的—个重要部件，它起着导流和扩压的作用，其『蝴携、离心风机的效率及噪声有明显的影响。目前已有很多学者对蜗壳内流场进行了数值研究：如文献运用SIMPLE算法对蜗壳流场进行了数

8、值研究。文献【3J运用商用CFD软件对蜗壳和叶轮进行整体三维非定常粘性流场计算，因其计算量非常巨大，故很难将这种蜗壳与叶轮整体计算的方法在工程上推广应