以礦井對旋軸流局部通風(fēng)機為研究對象,,進行了風(fēng)機葉片的穿孔設(shè)計,,建立了風(fēng)機葉片穿孔前后風(fēng)機的總體模型,,并進行了穩(wěn)態(tài),、非穩(wěn)態(tài)模擬和噪聲預(yù)測,。結(jié)果表明,,干燥設(shè)備風(fēng)機,葉片穿孔能有效地抑制葉片非工作面葉尖泄漏和渦流的產(chǎn)生和脫落,,干燥箱風(fēng)機,,從而降低了兩級葉輪通過頻率的聲功率級和聲壓值。寬帶噪聲是穿孔后的主要噪聲源,。對旋軸流風(fēng)機存在振動大,、噪聲大的問題。由于煤礦工作的性質(zhì),,風(fēng)機必須始終處于運行狀態(tài),,以---井下有足夠的新鮮空氣。持續(xù)的風(fēng)機噪音會讓地下---感到分心,,無法集中注意力,。---的噪音會對人的聽力、視力,、神經(jīng)系統(tǒng)等造成傷害,。較大的振動和噪聲也會影響風(fēng)機結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,降低其使用壽命,。研究風(fēng)機噪聲產(chǎn)生的原因及其---方法,,對提高井下工作環(huán)境,---礦井安全生產(chǎn)具有重要意義,。方開祥模擬了一臺小型散熱風(fēng)扇的流場,,設(shè)計了葉片的穿孔。穿孔后,,風(fēng)機的聲壓級降低,,證實了降低穿孔噪聲的可行性。張啟順研究了風(fēng)機葉片數(shù)相匹配時,,風(fēng)機內(nèi)流場和聲功率級的變化,。對風(fēng)機不同流量下產(chǎn)生噪聲的原因。實驗結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果的比較驗證了模擬的正確性,。因此,,利用多孔葉片模型對風(fēng)機的噪聲進行模擬,可為風(fēng)機降噪提供參考,。
穿孔模型的風(fēng)機葉片穿孔主要包括孔徑,、孔位分布、孔傾角等參數(shù),。當穿孔孔徑過大時,,風(fēng)機葉片工作面內(nèi)的氣流流向非工作面,---降低了風(fēng)機的靜特性,。當孔徑過小時,,通過孔的氣流不---抑制渦流。本文將孔徑設(shè)置為準3毫米,。合理的穿孔位置能有效地抑制渦流的產(chǎn)生,。排孔位于葉片前緣前方,使分離點沿流動方向向后移動,;葉片中部---孔,,以---葉片能提供足夠的升力;葉片后緣設(shè)有三排孔,,以抑制分離的產(chǎn)生,。區(qū)帶。采用數(shù)值計算方法研究的對旋軸流風(fēng)機幾何參數(shù)為:葉輪直徑約800mm,,額定轉(zhuǎn)速2900r/s,,兩級葉輪葉片數(shù)分別為14和10。數(shù)值模擬采用fluent軟件進行,。在模擬之前,,烘干供風(fēng)機,網(wǎng)格被劃分,。計算區(qū)域包括入口區(qū)域,、管道區(qū)域、風(fēng)機的旋轉(zhuǎn)葉輪區(qū)域和出口區(qū)域,。整個網(wǎng)格劃分為三個步驟:穩(wěn)態(tài),、非穩(wěn)態(tài)模擬和噪聲模擬。將rngk-e模型用于穩(wěn)態(tài)模擬,,是對標準k-e模型的改進,。旋轉(zhuǎn)流場的計算,更適合于邊界層流動,。采用簡單算法實現(xiàn)了速度與壓力的耦合,。邊界條件為速度入口和自由出口,實體壁不滑動,,采用多旋轉(zhuǎn)坐標系mrf實現(xiàn)了動,、靜界面之間的數(shù)據(jù)傳輸。
由項目實際考察情況得到,,風(fēng)機所在位置距敏感建筑僅15m,,風(fēng)機進風(fēng)口正對敏感建筑。針對該項目上風(fēng)機的噪聲進行現(xiàn)狀模擬,, 利用cadnaa 噪聲模擬軟件對風(fēng)機噪聲對周圍敏感點的影響進行分析,,風(fēng)機所在建筑與敏感建筑之間的噪聲值較大,敏感建筑靠近風(fēng)機進風(fēng)口一側(cè)的噪聲超過70db(a),,噪聲較大區(qū)域正對風(fēng)機進風(fēng)口,,噪聲值為76.3db(a),。由于建筑物的遮擋作用,噪聲能量被削減,,使得噪聲無法直接達到的區(qū)域的噪聲值降低,。
常用的風(fēng)機噪聲治理方法有加裝隔聲罩,對風(fēng)機室墻壁進行吸隔聲處理,,風(fēng)機室隔聲門,,進排氣筒加消聲器等從整體上對風(fēng)機進行吸聲、隔聲,、消聲等綜合治理措施,。根據(jù)項目實地考察情況,受大風(fēng)量軸流風(fēng)機安裝位置---,,無法對風(fēng)機房墻體進行常規(guī)的吸隔聲處理,,風(fēng)機,考慮風(fēng)機產(chǎn)生的空氣動力性噪聲主要從進風(fēng)口傳出,,且風(fēng)機進風(fēng)口正對敏感建筑,,故本項目采用在進風(fēng)口安裝進風(fēng)消聲器的方式對風(fēng)機進行降噪。
風(fēng)機消聲器設(shè)計
針對空氣動力性噪聲,,主要應(yīng)用的消聲器包括阻性消聲器,、抗性消聲器、阻抗復(fù)合型消聲器[7],。在該項目應(yīng)用中綜合考慮現(xiàn)場情況,,決定采用阻性消聲器和消聲彎頭組合形成的一種結(jié)構(gòu)形式,這種消聲器結(jié)構(gòu)簡單,,通過控制消聲器內(nèi)吸聲材料的結(jié)構(gòu)參數(shù),,可以有效的控制消聲器的消聲性能。吸聲材料按照吸聲原理可以分為多孔性吸聲材料和共振吸聲材料,。該消聲器中設(shè)計采用多孔性吸聲材料,。
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