07-07134昌澤舟

1、1大風(fēng)量高效低噪噴霧軸流通風(fēng)機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)大風(fēng)量高效低噪噴霧軸流通風(fēng)機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)昌澤舟東北大學(xué)張余潔李智勇江陰市宏達(dá)風(fēng)機(jī)有限公司摘要：將最優(yōu)化方法應(yīng)用于噴霧軸流通風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)設(shè)計(jì)及其結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇計(jì)算，應(yīng)用電子表格進(jìn)行風(fēng)機(jī)葉輪流型的優(yōu)化設(shè)計(jì)和最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定。按最優(yōu)化方法設(shè)計(jì)了JYPW1型大風(fēng)量噴霧軸流通風(fēng)機(jī)，并給出了該風(fēng)機(jī)的流量、全壓、效率、噪聲等氣動(dòng)性能實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與國(guó)內(nèi)同類型風(fēng)機(jī)的性能對(duì)比。關(guān)鍵詞：軸流式通風(fēng)機(jī)；噴霧；優(yōu)化設(shè)計(jì)；電子表格

2、中圖分類號(hào)：TD441.2；文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)嗎：B文章編號(hào)：10068155（2008）04002704OptimumDesignofSprayingTypeAxialflowFanwithLargeflowHighEfficiencyLowNoiseAbstract:Anoptimizationtechniqueisappliedtotheaerodynamicdesignthecomputationofthegeometricparamet

3、ersofthesprayingtypeaxialflowfan.TheEXCELinwindowsisappliedtodeterminetheoptimumdesignthebestgeometricparametersofimpellerflowtype.TheJYPW1sprayingtypeaxialflowfanwithlargeflowisdesignedbasedonoptimizationtechnique.There

4、altestdataofflowratetotalpressureefficiencynoisearegiventhecomparisonwiththosedomesticonesisalsoconcludedinthispaperKeywds:axialflowfansprayingoptimumdesignEXCEL0引言噴霧軸流通風(fēng)機(jī)是紡織廠節(jié)能空調(diào)室的主要設(shè)備，該風(fēng)機(jī)由于在普通軸流通風(fēng)機(jī)的輪轂內(nèi)設(shè)計(jì)安裝了機(jī)械霧化裝置，使通風(fēng)機(jī)具

5、有送風(fēng)和加濕的雙重作用。對(duì)該類風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的主要要求是效率高、噪聲低、性能參數(shù)覆蓋區(qū)域?qū)拸V以及細(xì)化霧滴以提高空調(diào)系統(tǒng)的熱濕交換效率。近年來(lái)，隨著紡織空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展，紡織行業(yè)用戶呈現(xiàn)出對(duì)大風(fēng)量噴霧軸流通風(fēng)機(jī)的需求，以滿足大風(fēng)量紡織空調(diào)系統(tǒng)的要求。以往，軸流通風(fēng)機(jī)葉輪的氣動(dòng)設(shè)計(jì)是采用傳統(tǒng)的基于翼型在孤立或者平面葉柵狀態(tài)下的吹風(fēng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)方法[12]，在設(shè)計(jì)中對(duì)于風(fēng)機(jī)葉輪流型和葉輪結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇上往往采用幾種設(shè)計(jì)方案的對(duì)比，其設(shè)計(jì)時(shí)間長(zhǎng)，而設(shè)

6、計(jì)效果往往取決于設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)；應(yīng)用準(zhǔn)三元流動(dòng)理論和CFD技術(shù)對(duì)軸流通風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)的全三元分析及風(fēng)機(jī)三元流動(dòng)設(shè)計(jì)，對(duì)于要求氣動(dòng)性能分布區(qū)域?qū)拸V的噴霧軸流通風(fēng)機(jī)而言，這些設(shè)計(jì)方法顯得過(guò)于復(fù)雜，很難為風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)人員掌握和應(yīng)用。筆者應(yīng)用計(jì)算機(jī)中的電子表格進(jìn)行軸流通風(fēng)機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易方法，設(shè)計(jì)了大風(fēng)量噴霧軸流通風(fēng)機(jī)。依據(jù)風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)，調(diào)整葉輪的流型及各種結(jié)構(gòu)參數(shù)，諸如葉輪直徑、輪轂比、葉片數(shù)目等，快速進(jìn)行多種設(shè)計(jì)方案的比較，從中選取最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。

7、文中還介紹了應(yīng)用該方法進(jìn)行JYPW1№20A噴霧軸流通風(fēng)機(jī)葉輪的優(yōu)化氣動(dòng)設(shè)計(jì)，并給出了該風(fēng)機(jī)氣動(dòng)性能試驗(yàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與國(guó)內(nèi)同類型風(fēng)機(jī)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)比較。1應(yīng)用電子表格進(jìn)行風(fēng)機(jī)的優(yōu)化氣動(dòng)設(shè)計(jì)噴霧軸流通風(fēng)機(jī)主要用于紡織空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)和加濕，常采用單級(jí)型式。在正常的工作情況下，其流動(dòng)損失取決于葉輪內(nèi)的流動(dòng)狀況及風(fēng)機(jī)出口旋繞動(dòng)能的大小。對(duì)于單級(jí)軸流通風(fēng)機(jī)，其級(jí)效率[3]為（1）22()SSuapQccDd????————————————收稿日期：2007

8、1102沈陽(yáng)市11000432大風(fēng)量噴霧軸流通風(fēng)機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)所設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的大風(fēng)量噴霧軸流通風(fēng)機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)：流量Q=(1.0～2.4)105m3h，全壓p=(300～750)Pa，電動(dòng)機(jī)功率P=(37～45)kW，通風(fēng)機(jī)全壓效率≥75%，通風(fēng)機(jī)噪聲（比?A聲級(jí)）≤35dB（A）。SAL需要說(shuō)明的是，通風(fēng)機(jī)全壓效率指標(biāo)是按照GBT3235[5]中的相關(guān)規(guī)定，對(duì)軸流通風(fēng)機(jī)?系列其每個(gè)規(guī)格風(fēng)機(jī)的最高全壓效率應(yīng)≥70%；通風(fēng)機(jī)比A聲級(jí)指標(biāo)則

9、是根據(jù)JBT?SAL8690[6]中的有關(guān)軸流通風(fēng)機(jī)噪聲限值的規(guī)定提出的。采用上述的應(yīng)用電子表格進(jìn)行軸流通風(fēng)機(jī)優(yōu)化氣動(dòng)設(shè)計(jì)方法選擇風(fēng)機(jī)最佳氣動(dòng)和結(jié)構(gòu)參數(shù)，并充分地考慮到風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)的工藝性、標(biāo)準(zhǔn)化與系列化問(wèn)題，設(shè)計(jì)制造了JYPW1№20A噴霧軸流通風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)工況點(diǎn)的風(fēng)量Q=1.926105m3h，全壓p=620Pa風(fēng)機(jī)比A聲級(jí)噪聲≤35dB（A），風(fēng)機(jī)全壓效率η≥75%。SAL風(fēng)機(jī)為單級(jí)型式，葉輪直徑D=2m，葉輪轉(zhuǎn)速n=

10、750rmin，配用電機(jī)功率P=55kW，考慮到風(fēng)機(jī)葉輪葉柵稠度和動(dòng)力負(fù)荷系數(shù)均超過(guò)1.0，因而葉輪采用機(jī)翼型葉片，并用葉柵法成型。3與實(shí)測(cè)結(jié)果的比較按上述優(yōu)化設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的JYPW1№20A噴霧軸流通風(fēng)機(jī)，由風(fēng)機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)對(duì)該風(fēng)機(jī)進(jìn)行了性能與噪聲檢測(cè)，通風(fēng)機(jī)性能測(cè)試及噪聲檢測(cè)均是按照國(guó)家有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的。JYPW1№20A噴霧軸流通風(fēng)機(jī)性能測(cè)試與設(shè)計(jì)指標(biāo)的對(duì)比列于表1。表1JYPW1№20A噴霧軸流通風(fēng)機(jī)性能測(cè)試與設(shè)計(jì)指標(biāo)的比

11、較比較參數(shù)設(shè)計(jì)值實(shí)測(cè)值相對(duì)誤差流量Q（m3h）1.9261051.926105—全壓pPa6206291.5%全壓效率η%≥75827%比A聲級(jí)噪聲dBSAL≤3528－7軸功率PkW5543.7留有足夠裕量應(yīng)說(shuō)明的是，所有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)均是在加濕工況下取得的，而在噴霧加濕工況下，風(fēng)機(jī)的全壓及效率有所降低，軸功率有所增加，而噪聲基本不變[7]。由表1看到，實(shí)測(cè)得到JYPW1№20A噴霧軸流通風(fēng)機(jī)的流量—全壓性能在設(shè)計(jì)工況點(diǎn)偏高約1.5%，按照