吹吸一體式吸葉機(jī)CFD仿真與降噪研究.pdf

1、吹吸一體式吸葉機(jī)工作時(shí)，噪聲很大，操作舒適性能較差，嚴(yán)重危害操作者人體健康。目前有關(guān)降低吸葉機(jī)工作噪聲的研究很少，大部分企業(yè)在吸葉機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)，采用仿制和實(shí)驗(yàn)的方法，成本高，研發(fā)效率低。本文將CFD(Computational FluidDynamics)仿真技術(shù)融入到吹吸一體式吸葉機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，以提高吸葉機(jī)氣動(dòng)性能和降低工作噪聲為目的，對(duì)吸葉機(jī)工作部件和流道進(jìn)行優(yōu)化。
　　首先，對(duì)吸葉機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，確定需要優(yōu)化的5個(gè)具

2、體工作指標(biāo):吸葉時(shí)入口流量和入口靜壓、吹葉時(shí)出口流量、吹/吸狀態(tài)噪聲聲壓級(jí)。簡(jiǎn)化吸葉機(jī)部分次要結(jié)構(gòu)，抽取吸葉機(jī)流道，通過(guò)合理的網(wǎng)格劃分方式和求解條件獲得吸葉機(jī)在吹葉和吸葉狀態(tài)下的仿真模型，完成吸葉機(jī)的穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)仿真。在蝸殼出口處，由于設(shè)計(jì)不合理，產(chǎn)生渦旋，導(dǎo)致流動(dòng)損失和噪聲增大。平直蝸舌未能起到很好的導(dǎo)流作用，吹葉時(shí)，蝸舌附近處有空氣回流。流場(chǎng)仿真的結(jié)果為結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。
　　其次，為了提高計(jì)算精度，同時(shí)考慮到計(jì)算機(jī)性能，通過(guò)

3、大渦模型與FW-H聲模型結(jié)合的方法，計(jì)算吸葉機(jī)吹/吸狀態(tài)下監(jiān)測(cè)點(diǎn)處噪聲。旋轉(zhuǎn)噪聲基頻及倍頻所在頻帶的噪聲明顯大于其他頻段噪聲，因此吸葉機(jī)氣動(dòng)噪聲以旋轉(zhuǎn)噪聲為主。
　　再次，按照風(fēng)機(jī)氣動(dòng)性能和噪聲測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)量吸葉機(jī)吹葉時(shí)出口流量，吸葉時(shí)入口流量和靜壓，以及監(jiān)測(cè)點(diǎn)處噪聲聲壓級(jí)，分析采集的噪聲信號(hào)和振動(dòng)信號(hào)。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了模型的正確性。
　　最后，以葉片數(shù)、輪轂比和出口安裝角為優(yōu)化因素，采用正交試驗(yàn)法對(duì)葉輪