以礦井對(duì)旋軸流局部通風(fēng)機(jī)為研究對(duì)象，進(jìn)行了風(fēng)機(jī)葉片的穿孔設(shè)計(jì)，建立了風(fēng)機(jī)葉片穿孔前后風(fēng)機(jī)的總體模型，并進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)、非穩(wěn)態(tài)模擬和噪聲預(yù)測(cè)。結(jié)果表明，干燥設(shè)備風(fēng)機(jī)，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(jī)，從而降低了兩級(jí)葉輪通過(guò)頻率的聲功率級(jí)和聲壓值。寬帶噪聲是穿孔后的主要噪聲源。對(duì)旋軸流風(fēng)機(jī)存在振動(dòng)大、噪聲大的問(wèn)題。由于煤礦工作的性質(zhì)，風(fēng)機(jī)必須始終處于運(yùn)行狀態(tài)，以---井下有足夠的新鮮空氣。持續(xù)的風(fēng)機(jī)噪音會(huì)讓地下---感到分心，無(wú)法集中注意力。---的噪音會(huì)對(duì)人的聽(tīng)力、視力、神經(jīng)系統(tǒng)等造成傷害。較大的振動(dòng)和噪聲也會(huì)影響風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，降低其使用壽命。研究風(fēng)機(jī)噪聲產(chǎn)生的原因及其---方法，對(duì)提高井下工作環(huán)境，---礦井安全生產(chǎn)具有重要意義。方開(kāi)祥模擬了一臺(tái)小型散熱風(fēng)扇的流場(chǎng)，設(shè)計(jì)了葉片的穿孔。穿孔后，風(fēng)機(jī)的聲壓級(jí)降低，證實(shí)了降低穿孔噪聲的可行性。張啟順研究了風(fēng)機(jī)葉片數(shù)相匹配時(shí)，風(fēng)機(jī)內(nèi)流場(chǎng)和聲功率級(jí)的變化。對(duì)風(fēng)機(jī)不同流量下產(chǎn)生噪聲的原因。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果的比較驗(yàn)證了模擬的正確性。因此，利用多孔葉片模型對(duì)風(fēng)機(jī)的噪聲進(jìn)行模擬，可為風(fēng)機(jī)降噪提供參考。
穿孔模型的風(fēng)機(jī)葉片穿孔主要包括孔徑、孔位分布、孔傾角等參數(shù)。當(dāng)穿孔孔徑過(guò)大時(shí)，風(fēng)機(jī)葉片工作面內(nèi)的氣流流向非工作面，---降低了風(fēng)機(jī)的靜特性。當(dāng)孔徑過(guò)小時(shí)，通過(guò)孔的氣流不---抑制渦流。本文將孔徑設(shè)置為準(zhǔn)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(diǎn)沿流動(dòng)方向向后移動(dòng)；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(jì)算方法研究的對(duì)旋軸流風(fēng)機(jī)幾何參數(shù)為：葉輪直徑約800mm，額定轉(zhuǎn)速2900r/s，兩級(jí)葉輪葉片數(shù)分別為14和10。數(shù)值模擬采用fluent軟件進(jìn)行。在模擬之前，烘干供風(fēng)機(jī)，網(wǎng)格被劃分。計(jì)算區(qū)域包括入口區(qū)域、管道區(qū)域、風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)葉輪區(qū)域和出口區(qū)域。整個(gè)網(wǎng)格劃分為三個(gè)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(duì)標(biāo)準(zhǔn)k-e模型的改進(jìn)。旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)的計(jì)算，更適合于邊界層流動(dòng)。采用簡(jiǎn)單算法實(shí)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(shí)體壁不滑動(dòng)，采用多旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系mrf實(shí)現(xiàn)了動(dòng)、靜界面之間的數(shù)據(jù)傳輸。
由項(xiàng)目實(shí)際考察情況得到，風(fēng)機(jī)所在位置距敏感建筑僅15m，風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口正對(duì)敏感建筑。針對(duì)該項(xiàng)目上風(fēng)機(jī)的噪聲進(jìn)行現(xiàn)狀模擬， 利用cadnaa 噪聲模擬軟件對(duì)風(fēng)機(jī)噪聲對(duì)周圍敏感點(diǎn)的影響進(jìn)行分析，風(fēng)機(jī)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(jī)進(jìn)風(fēng)口一側(cè)的噪聲超過(guò)70db(a)，噪聲較大區(qū)域正對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)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(wú)法直接達(dá)到的區(qū)域的噪聲值降低。
常用的風(fēng)機(jī)噪聲治理方法有加裝隔聲罩，對(duì)風(fēng)機(jī)室墻壁進(jìn)行吸隔聲處理，風(fēng)機(jī)室隔聲門(mén)，進(jìn)排氣筒加消聲器等從整體上對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行吸聲、隔聲、消聲等綜合治理措施。根據(jù)項(xiàng)目實(shí)地考察情況，受大風(fēng)量軸流風(fēng)機(jī)安裝位置---，無(wú)法對(duì)風(fēng)機(jī)房墻體進(jìn)行常規(guī)的吸隔聲處理，風(fēng)機(jī)，考慮風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的空氣動(dòng)力性噪聲主要從進(jìn)風(fēng)口傳出，且風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口正對(duì)敏感建筑，故本項(xiàng)目采用在進(jìn)風(fēng)口安裝進(jìn)風(fēng)消聲器的方式對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行降噪。
風(fēng)機(jī)消聲器設(shè)計(jì)
針對(duì)空氣動(dòng)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(xiàng)目應(yīng)用中綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)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(jiǎn)單，通過(guò)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(jì)采用多孔性吸聲材料。
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