离心风机消声器设计

第１２卷第４期　２　０　１　２年８月　剖痔　室调　ＲＥＦＲＩＧＥＲＡＴ１０Ｎ　ＡＮＤ　ＡＩＲ—Ｃ０ＮＤＩＴＩＯＮＩＮＧ　４—７　

离心风机蜗壳设计优化　

赵德印”　杨述华　李苏泷　（珠海格力电器股份有限公司）。　（南京理工大学能源与动力工程学院）　摘要介绍一种采用改进后的等边基方法绘制离心风机蜗壳型线的方法。经模拟分析和试验验证，认为　其具有简单、实用的特点，适合广大空调工程技术人员使用。　关键词离心风机；蜗壳；设计优化；空调　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｖｏｌｕｔｅ　ｕｓｅｄ　ｆｏｒ　ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ　ｆａｎ　Ｚｈａｏ　Ｄｅｙｉｎ　Ｙａｎｇ　Ｓｈｕｈｕａ　Ｌｉ　Ｓｕｌｏｎｇ２　¨（Ｇｒｅｅ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ａｐｐｌｉａｎｃｅｓ，Ｉｎｃ．ｏｆ　Ｚｈｕｈａｉ）　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｅｎｅｒｇｙ　ａｎｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｊ　ｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）　ＡＢＳＴＲＡＣＴ　Ｏｎｅ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ｅｑｕｉｌａｔｅｒａｌ－ｅｌｅｍｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｖｏｌｕｔｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｉｓ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｔｅｓｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｉｓ　ｎｅｗ　ｍｅｔｈｏｄ　ｈａｓ　ｔｈｅ　ｆｅａｔｕｒｅｓ　ｏｆ　ｓｉｍｐｌｉｃｉ—　ｔｙ　ａｎｄ　ｐｒａｃｔｉｃａｌｉｔｙ，ｉｔ　ｉｓ　ｕｓｅｆｕｌ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ａｉｒ＿ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ．　ＫＥＹ　ＷＯＲＤＳ　ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ　ｆａｎ；ｖｏｌｕｔｅ；ｄｅｓｉｇｎ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ；ａｉｒ—ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ　风道和风叶配合组成风道系统，对整机的性　能有重要影响，其配合好坏直接影响风量和噪声。　笔者以某款空调为优化对象，介绍如何利用　蜗壳型线简单原理判断蜗壳好坏，并利用ＣＦＤ方　法对其流场进行分析，结合实验验证找出其存在　问题的根本原因。　１离心风机蜗壳型线原理　１．１理论分析　１）假设经过蜗壳子午面截面流量与中心角成　正比，有　一　一ｆ．　ｃ　ｑ　一　ｑｍ—ｊ　ｐｃ　ｂｄｒ　２）等环量，有　ｃ　ｒ＝常数　由１）和２）可得：　ｑ圳＝　０旷．『＿ｂ＝　；ｒ７　ｄ，ｒ＂Ｃｕｂｄｒ　ｑ圳一　ｑｖ—Ｊ　ｒ　一　ｒ　ｎｌｌｔ—ｒ２ｅ　将式（４）展开成级数，可得　１　ｍＯ　ｒ一　ｒ２　Ｌ　＋　＋　＋．．．］　（１）　

◇科技论坛◇　科技墨向导　２０１３年１７期　

基于离心式通风机降噪设计的分析　

徐洪海　

（上虞市产品质量监督检验所浙江上虞３１　２３００）　

【摘要】离心式通风机在实际运行过程中会产生较为强烈的噪声，采取相应的降噪设计降低离心式通风机的噪声是非常重要的。本文就　

离心式通风机常用的降噪设计、设计方式、设计思路以及适用区域进行全面分析，旨在促进离心式通风机运行时能够有效的降低噪声。　

【关键词】离心式通风机；降噪；设计　

０．前言　

通风系统实际运行过程中离心式通风机属于主要的动力源．通风　

系统在运作时出现的噪声较为强烈．在很大程度上给环境带来极大的　影响．为了能够降低环境受到噪声的污染．通过合理的降噪设计降低　

通风机产生的噪声是十分重要的。本文从离心式通风机常用的几种降　

噪设计进行仔细的分析．确保离心式通风机运作时的噪声能够有所降　低。　

１．分析离心式通风机常用的降噪设计措施　

１．１通过吸声蜗壳进行降噪　

该降噪设计主要是通过将穿孔蜗板添加在蜗壳内．同时将多孔吸　

声材料在空腔内进行填充．确保能够在通风机运行时达到降低噪声的　目的　如通过不吸声蜗壳进行降噪处理时．声音直接有着较强的反射　

面在蜗板上．吸收的反射声相对来说比较少．蜗壳内的声波则会出现　

不断反射的情况．传出的声场相对复杂［１】。离心式通风机处于尺寸、外　形要求不变的情况下．尤其适合使用吸声蜗壳进行降噪　通过这种方　

式的降噪设计，离　ｆｉ，式通风机的降噪效果和合理匹配蜗壳、叶轮、进风　口深度、蜗舌间隙、穿孔率以及吸声材料有着较大的关系　通过吸声蜗　

壳进行降噪处理．虽然能够增加离心式通风机的速度指数．但是因为　

吸声材料具有一定的吸声作用．通风机有着较低的转速时．吸声蜗壳　的降噪设计有着较为明显的效果。但在通风机有着较高转速的情况　

下．因为与常规蜗壳对比．吸声蜗壳有着较大的速度指数．则会在很大　程度上降低降噪效果　所以，通风机在高速运转时．吸声蜗壳并不适合　

第４９卷第１１期　２０１５年１１月　西　安　交　通　大　学　学　报　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＸＩ’ＡＮ　ＪＩＡＯＴ０ＮＧ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　Ｖｏ１．４９　ＮＯ．１１　ＮＯＶ．２Ｏ１５　ＤＯＩ：１０．７６５２／ｘｊｔｕｘｂ２０１５１１００９　离心风机集流器的响应面优化设计　赵燕杰　，谭俊飞。，　（１．西安交通大学能源与动力工程学院，７１００４９，西安　党飞龙　，李景银　；２．中冶赛迪工程技术股份有限公司，４０００１３，重庆）　摘要：对某高效低噪音离心风机的集流器进行了优化设计研究，首先通过数值计算得到了在初始　设计的集流器扩张角、集流器收缩角和扩张段长度等参数下的离心风机气动性能，并与实验结果进　行对比验证，在此基础上采用响应面方法进行二次回归拟合，得到了锥弧型集流器扩张角、收缩角　和扩张段长度与风机效率及声功率级之间的函数关系并进行了优化分析，由此得到使风机性能最　优的集流器参数。分析结果表明，锥弧型集流器对离心风机气动性能的影响比较显著，对声功率级　的影响不太显著，锥弧型集流器的扩张角、收缩角对离心风机气动性能的影响明显，而集流器扩张　段长度对气动性能的影响很小。优化后的集流器使得离心风机的效率提升了３．６　，静压提高了　４．１　，声功率级降低了１．７　ｄＢ。　关键词：离心风机；集流器；响应面法；声功率级　中图分类号：ＴＨ４３２文献标志码：Ａ文章编号：０２５３—９８７Ｘ（２０１５）１ｌ一００４９—０６　Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ　Ｆａｎ　Ｉｎｌｅｔ　Ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ　ｂｙ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ　ＺＨＡ０　Ｙａｎｊｉｅ　，ＴＡＮ　Ｊｕｎｆｅｉ　，ＤＡＮＧ　Ｆｅｉｌｏｎｇ　，ＬＩ　Ｊｉｎｇｙｉｎ　（１＿Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｅｎｅｒｇｙ　ａｎｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎ　Ｊｉａｏｔｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ。Ｘｉ’ａｎ　７１００４９，Ｃｈｉｎａ　２．ＣＩＳＤＩ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　４０００１３，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｄｅｓｉｇｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｉｎｌｅｔ　ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ　ｏｆ　ａ　ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ　ｆａｎ　ｗｉｔｈ　ｈｉｇｈ—　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ａｎｄ　ｌｏｗ—ｎｏｉｓｅ　ｉｓ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅ　ａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ　ｆａｎ　ａｒｅ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　ｂｙ　ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｏｒｉｇｉｎａｌ　ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ　ｄｅｓｉｇｎ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ｄｉｖｅｒｇｅｎｃｅ　ａｎｇｌｅ　ａｎｄ　ｓｈｒｉｎｋｉｎｇ　ａｎｇｌｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆａｎ　ｉｎｌｅｔ　ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｌｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｉｖｅｒｇｅｎｔ　ｓｅｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｉｓ　ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｒｅｓｕｌｔ　ｔｏ　ｖａｌｉｄａｔｅ　ｔｈｅ　ａｃｃｕｒａｃｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃ　ａｎｄ　ａｃｏｕｓｔｉｃ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ　ｆａｎ，　ｑｕａｄｒａｔｉｃ　ｐｏｌｙｎｏｍｉａｌ　ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ　ｉｓ　ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ　ｔｏ　ａｎａｌｙｚｅ　ｔｈｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｒｅｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ　ｆａｎ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｆａｎ　ｉｎｌｅｔ　ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍａｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ　ｆａｎ　ｉｎｌｅｔ　ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ　ａｒｅ　ｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｔｈｒｅｅ　ｆａｎ　ｉｎｌｅｔ　ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｅｘｅｒｔ　ｒｅｍａｒｋａｂｌｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ，ｂｕｔ　ｓｌｉｇｈｔ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｎ　ｓｏｕｎｄ　ｐｏｗｅｒ　ｌｅｖｅ１．Ｔｈｅ　ｄｉｖｅｒｇｅｎｃｅ　ａｎｇｌｅ　ａｎｄ　ｓｈｒｉｎｋｉｎｇ　ａｎｇｌｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆａｎ　ｉｎｌｅｔ　ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ　ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ　ａｆｆｅｃｔ　ｔｈｅ　ａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ，ｗｈｉｌｅ　ｄｉｖｅｒｇｅｎｔ　ｓｅｃｔｉｏｎ　ｌｅｎｇｔｈ　ｄｏｅｓ　ｎｏｔ．Ａｆｔｅｒ　ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ　ｆａｎ　ｉｎｌｅｔ　ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ，ｔｈｅ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ａｎｄ　ｓｔａｔｉｃ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｒａｔｉｏ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｂｙ　３．６　ａｎｄ　４．１　，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｏｕｎｄ　ｐｏｗｅｒ　ｌｅｖｅｌ　ｄｅｃｒｅａｓｅｓ　ｂｙ　１．７　ｄＢ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ　ｆａｎ；ｉｎｌｅｔ　ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ；ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ；ｓｏｕｎｄ　ｐｏｗｅｒ　ｌｅｖｅｌ　收稿日期：２０１５—０２—０９。　作者简介：赵燕杰（１９８６一），男，博士生；李景银（通信作者），男，教授，博士生导师。　基金项目：　国家自然科学基金资助项目（５１２７６１３７）；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目。　网络出版时间：２０１５—０８—１３　网络出版地址：ｈｔｔｐ：∥ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／６１．１０６９．Ｔ．２０１５０８１３．１０１４．００６．ｈｔｍｌ

7138m3/h离心式通风机设计

过程装备与控制工程

XXX 指导老师 XXX 教授

摘要

通风机是一种广泛应用于国民经济各行业的通用机械，尤其是在矿山、冶金、石油、化

工、航空航天、航海、能源和车辆工程等领域。它是用于输送气体的机械，从能量观点来看，

它是把原动机的机械能转变为气体能量的一种机械。

本设计重点介绍了离心式通风机的设计过程和内容。设计过程主要包括：热力计算、结

构设计、主要零部件的强度校核。依据设计参数通过热力计算获得了叶轮和蜗壳的性能参数，

根据这些参数对风机进行了结构设计并绘制了风机的装配图和零部件图，然后对叶轮和轴进

行了强度校核，并对轴进行了临界转速计算，结果符合设计要求。另外对风机的材料选取也

进行了简单的讨论。

关键字：离心式、通风机、叶轮、轴

Abstract

The ventilator is one king of general machinery which is widely applies in the national enconmy

various professions,particular in domain and so on mine, metallurgy, petroleum, chemical industry,

aerospace, navigation, energy and vehicles project.It is used to transport gas, making the machine of

prime mover changing into a kind of machine of ability inside the air can.

This design highlights the centrifugal fan of the design process and content. Design process

include: thermal calculation, structural design, strength check of major components. Calculated