摘要
多翼离心风机被广泛应用于空调、排烟器等家用电器中，具有量大面广的特征。这类离心风机叶片大多为前弯式，叶片入口角接近90°，空气流入时冲击损失较大，因此整体效率不高，从而消耗着大量的能源。同时，内部的高速气流会引起振动与旋涡现象，诱发环境噪声，影响人们的身心健康。因此，对多翼离心风机进行气动优化以改善其气动与噪声特性，是当前多翼离心风机研究的重要任务之一。 本文针对一种中央空调和大厦通风用的多翼离心风机，通过计算流体力学的方法进行模拟研究，主要包括两方面的研究内容。第一部分主要进行气动特性的分析。首先研究了入口附近轴承支架对模拟结果的影响。在此基础上通过使用双圆弧叶片改变叶片入口角，分析对比了40°～80°之间的不同叶片入口角对风机气动性能的影响。对总压特性、效率曲线、以及流场的总压云图、相对速度流线图等结果的分析表明，减小叶片入口角可以减小空气流入叶片时的冲击，减弱入口附近的流动分离现象，提高风机的性能。本文优化后的叶片使得该风机模型的出口总压和效率分别提高了3.98％和1.26％。 第二部分研究了不等节距叶片对风机噪声特性的影响。在正弦调制法改变叶片节距的基础上，提出了一种将叶片分组并对组内相对位置相位角进行调制的方法，分析了风机气动性能的变化，揭示了改变叶片节距对风机噪声特性的影响。对入口和出口监测点处的频谱以及1/3倍频程A声级图的分析表明，使用本文提出的不等节距调制方法可以使叶轮产生的噪声的声压级峰值频率改变，特别是中低频噪声减少，而高频段的噪声则相对容易防护。
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