以礦井對旋軸流局部通風機為研究對象,進行了風機葉片的穿孔設計,建立了風機葉片穿孔前后風機的總體模型,并進行了穩態、非穩態模擬和噪聲預測。結果表明,干燥設備風機,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生和脫落,干燥箱風機,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。對旋軸流風機存在振動大、噪聲大的問題。由于煤礦工作的性質,風機必須始終處于運行狀態,以---井下有足夠的新鮮空氣。持續的風機噪音會讓地下---感到分心,無法集中注意力。---的噪音會對人的聽力、視力、神經系統等造成傷害。較大的振動和噪聲也會影響風機結構的穩定性,降低其使用壽命。研究風機噪聲產生的原因及其---方法,對提高井下工作環境,---礦井安全生產具有重要意義。方開祥模擬了一臺小型散熱風扇的流場,設計了葉片的穿孔。穿孔后,風機的聲壓級降低,證實了降低穿孔噪聲的可行性。張啟順研究了風機葉片數相匹配時,風機內流場和聲功率級的變化。對風機不同流量下產生噪聲的原因。實驗結果與數值模擬結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機的噪聲進行模擬,可為風機降噪提供參考。
穿孔模型的風機葉片穿孔主要包括孔徑、孔位分布、孔傾角等參數。當穿孔孔徑過大時,風機葉片工作面內的氣流流向非工作面,---降低了風機的靜特性。當孔徑過小時,通過孔的氣流不---抑制渦流。本文將孔徑設置為準3毫米。合理的穿孔位置能有效地抑制渦流的產生。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;葉片后緣設有三排孔,以抑制分離的產生。區帶。采用數值計算方法研究的對旋軸流風機幾何參數為:葉輪直徑約800mm,額定轉速2900r/s,兩級葉輪葉片數分別為14和10。數值模擬采用fluent軟件進行。在模擬之前,烘干供風機,網格被劃分。計算區域包括入口區域、管道區域、風機的旋轉葉輪區域和出口區域。整個網格劃分為三個步驟:穩態、非穩態模擬和噪聲模擬。將rngk-e模型用于穩態模擬,是對標準k-e模型的改進。旋轉流場的計算,更適合于邊界層流動。采用簡單算法實現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,采用多旋轉坐標系mrf實現了動、靜界面之間的數據傳輸。
由項目實際考察情況得到,風機所在位置距敏感建筑僅15m,風機進風口正對敏感建筑。針對該項目上風機的噪聲進行現狀模擬, 利用cadnaa 噪聲模擬軟件對風機噪聲對周圍敏感點的影響進行分析,風機所在建筑與敏感建筑之間的噪聲值較大,敏感建筑靠近風機進風口一側的噪聲超過70db(a),噪聲較大區域正對風機進風口,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域的噪聲值降低。
常用的風機噪聲治理方法有加裝隔聲罩,對風機室墻壁進行吸隔聲處理,風機室隔聲門,進排氣筒加消聲器等從整體上對風機進行吸聲、隔聲、消聲等綜合治理措施。根據項目實地考察情況,受大風量軸流風機安裝位置---,無法對風機房墻體進行常規的吸隔聲處理,風機,考慮風機產生的空氣動力性噪聲主要從進風口傳出,且風機進風口正對敏感建筑,故本項目采用在進風口安裝進風消聲器的方式對風機進行降噪。
風機消聲器設計
針對空氣動力性噪聲,主要應用的消聲器包括阻性消聲器、抗性消聲器、阻抗復合型消聲器[7]。在該項目應用中綜合考慮現場情況,決定采用阻性消聲器和消聲彎頭組合形成的一種結構形式,這種消聲器結構簡單,通過控制消聲器內吸聲材料的結構參數,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。該消聲器中設計采用多孔性吸聲材料。