一種用于無(wú)殼離心風(fēng)機(jī)的降噪風(fēng)機(jī)墻的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于無(wú)殼離心風(fēng)機(jī)的降噪風(fēng)機(jī)墻，包括風(fēng)機(jī)箱體、集流器、葉輪、導(dǎo)流板、多孔降噪波浪形隔板、蝸舌；所述箱體為無(wú)殼風(fēng)機(jī)箱體，無(wú)殼離心風(fēng)機(jī)放置于其內(nèi)部；所述集流器進(jìn)口端與進(jìn)風(fēng)口相互連接固定；所述葉輪為具有8個(gè)葉片的無(wú)蝸殼式離心通風(fēng)機(jī)葉輪；所述導(dǎo)流板與葉輪輪罩相連，整體型線符合對(duì)數(shù)螺旋線法則，導(dǎo)流板整體結(jié)構(gòu)相對(duì)于葉輪整體呈半包圍結(jié)構(gòu)；所述多孔降噪波浪形隔板由多孔降噪材料制成；所述蝸舌位于箱體出口處底部，與箱體底部和兩側(cè)相連。通過(guò)對(duì)三處改造可以得到一種高效、節(jié)能、低噪聲的風(fēng)機(jī)墻。
【專利說(shuō)明】
一種用于無(wú)殼離心風(fēng)機(jī)的降噪風(fēng)機(jī)墻
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于離心風(fēng)機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于無(wú)殼離心風(fēng)機(jī)的降噪風(fēng)機(jī)墻。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)機(jī)墻是由多個(gè)無(wú)殼離心風(fēng)機(jī)組合而成的新型產(chǎn)品，其中組成部分之一的無(wú)殼離心通風(fēng)機(jī)是依靠輸入的機(jī)械能，提高氣體壓力并排送氣體的機(jī)械。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，空調(diào)在各行各業(yè)中的應(yīng)用日益廣泛，典型的大型空調(diào)一般采用組合式空調(diào)機(jī)組，它為系統(tǒng)提供了所需的空氣送風(fēng)，為空氣提供流動(dòng)動(dòng)力。目前我國(guó)的建筑空調(diào)能耗較大，一般賓館、寫字樓空調(diào)能耗約占建筑總能耗的30%—40%，大型商場(chǎng)空調(diào)能耗則高達(dá)50%，有的空調(diào)系統(tǒng)建筑物總能耗中空調(diào)能耗約占60%或者更多，組合式空調(diào)機(jī)組性能的優(yōu)劣對(duì)整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的能耗影響較大，因此，提高空調(diào)機(jī)組的性能，降低機(jī)組的能耗是關(guān)系到組合式空調(diào)機(jī)組在我國(guó)進(jìn)一步推廣使用的關(guān)鍵性問(wèn)題，并且對(duì)加快國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，節(jié)約能源有著重要的意義。
[0003]風(fēng)機(jī)墻組合式空調(diào)機(jī)組是由無(wú)蝸殼風(fēng)機(jī)單元按照一定的規(guī)則并聯(lián)排列組成，可通過(guò)關(guān)閉風(fēng)機(jī)數(shù)量及采用變頻技術(shù)2種途徑實(shí)現(xiàn)節(jié)能，并且有獨(dú)特的靜音配置，與其他組合式空調(diào)機(jī)組的風(fēng)機(jī)段相比具有很大優(yōu)勢(shì)。鑒于其在節(jié)能、靜音、高效、穩(wěn)定性強(qiáng)、便于安裝維護(hù)等方面的特點(diǎn)，該機(jī)組將逐步取代傳統(tǒng)組合式空調(diào)機(jī)組，具有廣闊的市場(chǎng)前景和發(fā)展空間。
[0004]空調(diào)機(jī)組性能水平的高低對(duì)整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的影響是關(guān)鍵性的，而空調(diào)機(jī)組性能水平的高低很大程度上取決于無(wú)蝸殼離心風(fēng)機(jī)的性能好壞，它不僅涉及到能否為系統(tǒng)輸送符合參數(shù)要求的空氣，而且關(guān)系到機(jī)組能否高效節(jié)能、低噪的運(yùn)行。
[0005]因此設(shè)計(jì)優(yōu)化出效率高、性能好、噪聲低、節(jié)能的風(fēng)機(jī)墻是很重要的。但是風(fēng)機(jī)墻無(wú)蝸殼離心風(fēng)機(jī)中流動(dòng)存在非常復(fù)雜性，主要體現(xiàn)在:I)流動(dòng)的三維性;2)流體的粘性;3)流動(dòng)的非定常性。在傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)中很難考慮到上面三點(diǎn)，就算現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法中用了CFD做輔助設(shè)計(jì)，但是無(wú)法完全控制上面三個(gè)因素對(duì)風(fēng)機(jī)性能的影響，其中最關(guān)鍵的因素是流體的粘性，粘性不僅僅影響到葉片出口邊為滿足庫(kù)塔-茹科夫斯基條件而形成的葉片尾跡旋渦。由于粘性，葉片表面以及環(huán)壁通道表面均會(huì)存在粘性邊界層，它們之間以及與主流之間有強(qiáng)烈的相互作用，產(chǎn)生所謂的“二次流”現(xiàn)象。二次流動(dòng)是風(fēng)機(jī)損失上升、效率下降的主要根源。同時(shí)，由于粘性的影響，使無(wú)蝸殼離心風(fēng)機(jī)中存在空氣動(dòng)力噪聲，風(fēng)機(jī)的空氣動(dòng)力噪聲主要由兩部分組成:旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲。如果風(fēng)機(jī)出口直接排入大氣，還有排氣噪聲。
[0006]綜上所述，要想設(shè)計(jì)優(yōu)化出效率高、性能好、噪聲低、節(jié)能的風(fēng)機(jī)墻組，就是要控制和減小二次流動(dòng)、控制和減小邊界層厚度、防止渦脫落、或是控制渦的形成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，即無(wú)法通過(guò)傳統(tǒng)的技術(shù)抑制漩渦的產(chǎn)生和降低噪聲污染這兩點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，提供一種高效、節(jié)能、低噪聲的風(fēng)機(jī)墻。
[0008]為此采用如下的技術(shù)方案:一種用于無(wú)殼離心風(fēng)機(jī)的降噪風(fēng)機(jī)墻，包括風(fēng)機(jī)箱體、集流器、葉輪、導(dǎo)流板、多孔降噪波浪形隔板、蝸舌;其特征在于:所述箱體為無(wú)殼風(fēng)機(jī)箱體，無(wú)殼離心風(fēng)機(jī)放置于其內(nèi)部，一端帶有進(jìn)風(fēng)口，另一端為開放式;所述集流器進(jìn)口端與進(jìn)風(fēng)口相互連接固定，中心線保持重合而集流器的出口端則與葉輪相應(yīng)，使得進(jìn)風(fēng)口，集流器，葉輪三者的中心線重合在一起;所述葉輪為無(wú)蝸殼式離心通風(fēng)機(jī)葉輪，葉輪與外部動(dòng)力裝置組合在一起;所述導(dǎo)流板與葉輪輪罩相連，整體型線符合對(duì)數(shù)螺旋線法則，弧線相對(duì)于葉輪向外突出，型線由輪罩部位出發(fā)，初始的曲率較大，型線漸漸彎曲，曲率逐漸減小，最終與四周壁面保持平行，導(dǎo)流板的最大高度為葉輪直徑的35%—45%，最大長(zhǎng)度為葉輪直徑的75%—85%，導(dǎo)流板整體結(jié)構(gòu)相對(duì)于葉輪整體呈半包圍結(jié)構(gòu);所述多孔降噪波浪形隔板由多孔降噪材料制成，位于兩臺(tái)箱體正中央，整體從箱體頂端至箱體低端呈波浪形整體型線符合正弦函數(shù)，正弦函數(shù)分布周期以4cm—6cm為一周期，厚度為2-4cm，上下箱體緊密相連;所述蝸舌位于箱體出口處底部，與箱體底部和兩側(cè)相連，連接部位不存在間隙，蝸舌的整體形狀為兩側(cè)高，中心低，兩端高點(diǎn)與中心低點(diǎn)相連接，中間呈現(xiàn)出倒三角的空隙，且上沿部最高處部分，從上至下，寬度為l-3cm，向機(jī)箱外彎曲42%—45%，即從箱體內(nèi)部向箱體外部彎曲42%—45%，蝸舌的板型厚度為0.1-0.3cm，位于箱體兩側(cè)的高度為葉輪直徑的42%-47%，位于箱體中心處的高度為葉輪直徑的32%—37%。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果:
[0010]使用對(duì)數(shù)螺旋線法則設(shè)計(jì)的導(dǎo)流板則可以在減少葉頂泄漏渦的存在，在對(duì)流動(dòng)混合、流動(dòng)阻塞、葉片列的不穩(wěn)定負(fù)載等負(fù)面效應(yīng)都有明顯抗性，在減少葉頂泄漏渦引起的作用壓力損失的同時(shí)充分的使動(dòng)壓轉(zhuǎn)換成靜壓，并且會(huì)產(chǎn)生較少的震動(dòng)減少環(huán)境噪聲污染。降噪材料中以多孔材料對(duì)高頻率聲音吸聲效果明顯，即在高頻區(qū)吸聲系數(shù)較大，能都大量的吸收由葉輪工作時(shí)所造成的前盤附近氣流分離區(qū)域產(chǎn)生的中、高頻噪聲，而波浪型線能夠干擾無(wú)殼風(fēng)機(jī)的尾流軌跡讓尾跡發(fā)生改變，使其尾跡紊流渦區(qū)流場(chǎng)發(fā)生變化，讓渦分散和破碎，減少噪聲的產(chǎn)生和擴(kuò)散。蝸殼的存在可以大幅度地提高無(wú)殼離心風(fēng)機(jī)的靜壓頭及靜壓效率，擴(kuò)大了無(wú)殼離心風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況范圍。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的風(fēng)機(jī)墻三維圖正面示意圖。
[0012]圖2為本實(shí)用新型的風(fēng)機(jī)墻背部示意圖。
[0013]圖3為本實(shí)用新型的葉輪處導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)平面示意圖。
[0014]圖4為本實(shí)用新型的風(fēng)機(jī)墻半開式示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]如圖1、2所示，本實(shí)施例由6部分組成，包括1、箱體，2、集流器，3、葉輪，4、導(dǎo)流板，
5、多孔降噪波浪形隔板，6、蝸舌;集流器2與箱體I的進(jìn)口通過(guò)焊接相互固定一起;葉輪3與外部動(dòng)力裝置相互對(duì)接;導(dǎo)流板4與葉輪3的輪罩通過(guò)焊接連接在一起;多孔降噪波浪形隔板5被固定在兩臺(tái)機(jī)組之間與箱體的上下部分緊固接;蝸舌6焊接在箱體出口處，底部和兩側(cè)均需焊接固定牢靠。圖中I為箱體整體結(jié)構(gòu)，即外部有一進(jìn)風(fēng)口，集流器2與箱體的進(jìn)風(fēng)口相連，無(wú)殼離心風(fēng)機(jī)放置于其內(nèi)部，尾端為開放式;葉輪3為具有8個(gè)葉片的無(wú)蝸殼式離心通風(fēng)機(jī)葉輪;如圖3所示，導(dǎo)流板4與葉輪3的輪罩相連，整體型線符合對(duì)數(shù)螺旋線法則，靠近輪罩部位的曲率較大，最大高度約為葉輪直徑的35%，最大長(zhǎng)度約為葉輪直徑的75%，對(duì)于葉輪整體呈半包圍結(jié)構(gòu)，使用對(duì)數(shù)螺旋線法則設(shè)計(jì)的導(dǎo)流板可以準(zhǔn)確的擬合氣流的運(yùn)動(dòng)軌跡，讓大量氣體不能碰撞在導(dǎo)流板表面造成能量損耗并造成震動(dòng)引發(fā)噪聲，減少流體機(jī)械內(nèi)流的葉片尾跡脫落，降低葉尖處的邊界層分離與渦結(jié)構(gòu)的湍流流動(dòng)及其相互作用，提高了整體的效率減少了不必要的能量的損失；
[0017]如圖4所示，多孔降噪波浪形隔板5由多孔降噪材料制成，整體型線符合正弦函數(shù)，正弦函數(shù)分布周期以4cm為一周期，厚度為3cm，位于兩臺(tái)風(fēng)機(jī)箱體之間，取代原有的隔板，與上下箱體緊密相連，此結(jié)構(gòu)能都大量的吸收由葉輪工作時(shí)所造成的前盤附近氣流分離區(qū)域產(chǎn)生的中、高頻噪聲，而波浪型線能夠干擾無(wú)殼風(fēng)機(jī)的尾流軌跡讓尾跡發(fā)生改變，使其尾跡紊流渦區(qū)流場(chǎng)發(fā)生變化，讓渦分散和破碎，減少噪聲的產(chǎn)生和擴(kuò)散;蝸舌6位于箱體出口處底部，與箱體底部和兩側(cè)相連，兩側(cè)高，中心低，蝸舌厚為0.2cm，兩側(cè)高為葉輪直徑42%，中心處高度為葉輪直徑的32%，且上沿部最高處部分，從上至下，寬度為2cm，向機(jī)箱外彎曲45%，它的存在可以大幅度地提高無(wú)殼離心風(fēng)機(jī)的靜壓頭及靜壓效率，擴(kuò)大了無(wú)殼離心風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況范圍。
[0018]本實(shí)施例通過(guò)將一種用對(duì)數(shù)螺旋線法設(shè)計(jì)的改良導(dǎo)流板加入無(wú)殼離心風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)當(dāng)中，盡可能的降低了氣流經(jīng)過(guò)葉輪卷吸至葉輪出口后葉道中出現(xiàn)的旋渦流動(dòng)，以及軸流葉輪中由轉(zhuǎn)子的刮擦作用引起的刮擦渦，由端壁邊界層引起的通道渦和馬蹄渦，由葉頂與機(jī)殼間隙內(nèi)的泄漏氣流引起的葉頂泄漏渦、由葉片前緣形狀和壓力變化導(dǎo)致氣流分離產(chǎn)生的前緣分離渦和由沿展向的葉片環(huán)量變化引起的尾緣脫落渦等一系列造成能量及產(chǎn)生噪聲的漩渦。使用多孔降噪波浪形隔板來(lái)降低由多股風(fēng)機(jī)尾跡會(huì)相互交匯形成的紊流周期地作用于周圍介質(zhì)，產(chǎn)生壓力脈動(dòng)而形成的噪聲，渦流噪聲又稱漩渦噪聲，它主要是由于氣流流經(jīng)葉片時(shí)，產(chǎn)生紊流附面層及旋渦與旋渦脫體，氣流紊亂而產(chǎn)生的低、中頻噪聲；而前盤附近氣流分離區(qū)域產(chǎn)生的中、高頻噪聲，即旋轉(zhuǎn)噪聲是由于工作輪上均勻分布的葉片打擊周圍的氣體介質(zhì)，引起周圍氣體壓力而產(chǎn)生的噪聲，這些噪聲都能夠被多孔降噪形波浪隔板充分吸收。使用蝸舌結(jié)構(gòu)來(lái)大幅度地提高無(wú)殼離心風(fēng)機(jī)的靜壓頭及靜壓效率，擴(kuò)大無(wú)殼離心風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況范圍。通過(guò)對(duì)該型風(fēng)機(jī)墻進(jìn)行三處改造可以得到一種高效、節(jié)能、低噪聲的風(fēng)機(jī)墻。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于無(wú)殼離心風(fēng)機(jī)的降噪風(fēng)機(jī)墻，包括風(fēng)機(jī)箱體、集流器、葉輪、導(dǎo)流板、多孔降噪波浪形隔板、蝸舌;其特征在于:所述箱體為無(wú)殼風(fēng)機(jī)箱體，無(wú)殼離心風(fēng)機(jī)放置于其內(nèi)部，一端帶有進(jìn)風(fēng)口，另一端為開放式;所述集流器進(jìn)口端與進(jìn)風(fēng)口相互連接固定，中心線保持重合而集流器的出口端則與葉輪相應(yīng)，使得進(jìn)風(fēng)口，集流器，葉輪三者的中心線重合在一起;所述葉輪為無(wú)蝸殼式離心通風(fēng)機(jī)葉輪，葉輪與外部動(dòng)力裝置組合在一起;所述導(dǎo)流板與葉輪輪罩相連，整體型線符合對(duì)數(shù)螺旋線法則，弧線相對(duì)于葉輪向外突出，型線由輪罩部位出發(fā)，初始的曲率較大，型線漸漸彎曲，曲率逐漸減小，最終與四周壁面保持平行，導(dǎo)流板的最大高度為葉輪直徑的35%—45%，最大長(zhǎng)度為葉輪直徑的75%—85%，導(dǎo)流板整體結(jié)構(gòu)相對(duì)于葉輪整體呈半包圍結(jié)構(gòu);所述多孔降噪波浪形隔板由多孔降噪材料制成，位于兩臺(tái)箱體正中央，整體從箱體頂端至箱體低端呈波浪形整體型線符合正弦函數(shù)，正弦函數(shù)分布周期以4cm—6cm為一周期，厚度為2-4cm，上下箱體緊密相連;所述蝸舌位于箱體出口處底部，與箱體底部和兩側(cè)相連，連接部位不存在間隙，蝸舌的整體形狀為兩側(cè)高，中心低，兩端高點(diǎn)與中心低點(diǎn)相連接，中間呈現(xiàn)出倒三角的空隙，且上沿部最高處部分，從上至下，寬度為1-.3cm，向機(jī)箱外彎曲42%—45%，即從箱體內(nèi)部向箱體外部彎曲42%—45%，蝸舌的板型厚度為.0.1-0.3cm,位于箱體兩側(cè)的高度為葉輪直徑的42%-47%，位于箱體中心處的高度為葉輪直徑的 32%—37%。
【文檔編號(hào)】F04D25/16GK205639022SQ201620357006
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年4月26日
【發(fā)明人】遲劭卿, 竇華書, 徐金秋, 姜陳鋒, 陳興, 陳小平, 魏義坤, 楊徽
【申請(qǐng)人】浙江理工大學(xué)