07-07134昌澤舟

1、1大風量高效低噪噴霧軸流通風機的優(yōu)化設(shè)計大風量高效低噪噴霧軸流通風機的優(yōu)化設(shè)計昌澤舟東北大學張余潔李智勇江陰市宏達風機有限公司摘要：將最優(yōu)化方法應(yīng)用于噴霧軸流通風機的氣動設(shè)計及其結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇計算，應(yīng)用電子表格進行風機葉輪流型的優(yōu)化設(shè)計和最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定。按最優(yōu)化方法設(shè)計了JYPW1型大風量噴霧軸流通風機，并給出了該風機的流量、全壓、效率、噪聲等氣動性能實測數(shù)據(jù)與國內(nèi)同類型風機的性能對比。關(guān)鍵詞：軸流式通風機；噴霧；優(yōu)化設(shè)計；電子表格

2、中圖分類號：TD441.2；文獻標識嗎：B文章編號：10068155（2008）04002704OptimumDesignofSprayingTypeAxialflowFanwithLargeflowHighEfficiencyLowNoiseAbstract:Anoptimizationtechniqueisappliedtotheaerodynamicdesignthecomputationofthegeometricparamet

3、ersofthesprayingtypeaxialflowfan.TheEXCELinwindowsisappliedtodeterminetheoptimumdesignthebestgeometricparametersofimpellerflowtype.TheJYPW1sprayingtypeaxialflowfanwithlargeflowisdesignedbasedonoptimizationtechnique.There

4、altestdataofflowratetotalpressureefficiencynoisearegiventhecomparisonwiththosedomesticonesisalsoconcludedinthispaperKeywds:axialflowfansprayingoptimumdesignEXCEL0引言噴霧軸流通風機是紡織廠節(jié)能空調(diào)室的主要設(shè)備，該風機由于在普通軸流通風機的輪轂內(nèi)設(shè)計安裝了機械霧化裝置，使通風機具

5、有送風和加濕的雙重作用。對該類風機設(shè)計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以及細化霧滴以提高空調(diào)系統(tǒng)的熱濕交換效率。近年來，隨著紡織空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展，紡織行業(yè)用戶呈現(xiàn)出對大風量噴霧軸流通風機的需求，以滿足大風量紡織空調(diào)系統(tǒng)的要求。以往，軸流通風機葉輪的氣動設(shè)計是采用傳統(tǒng)的基于翼型在孤立或者平面葉柵狀態(tài)下的吹風試驗數(shù)據(jù)的設(shè)計方法[12]，在設(shè)計中對于風機葉輪流型和葉輪結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇上往往采用幾種設(shè)計方案的對比，其設(shè)計時間長，而設(shè)

6、計效果往往取決于設(shè)計者的經(jīng)驗；應(yīng)用準三元流動理論和CFD技術(shù)對軸流通風機內(nèi)部流場的全三元分析及風機三元流動設(shè)計，對于要求氣動性能分布區(qū)域?qū)拸V的噴霧軸流通風機而言，這些設(shè)計方法顯得過于復(fù)雜，很難為風機設(shè)計人員掌握和應(yīng)用。筆者應(yīng)用計算機中的電子表格進行軸流通風機優(yōu)化設(shè)計的簡易方法，設(shè)計了大風量噴霧軸流通風機。依據(jù)風機設(shè)計參數(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，快速進行多種設(shè)計方案的比較，從中選取最優(yōu)的設(shè)計方案。

7、文中還介紹了應(yīng)用該方法進行JYPW1№20A噴霧軸流通風機葉輪的優(yōu)化氣動設(shè)計，并給出了該風機氣動性能試驗實測數(shù)據(jù)與國內(nèi)同類型風機的實測數(shù)據(jù)比較。1應(yīng)用電子表格進行風機的優(yōu)化氣動設(shè)計噴霧軸流通風機主要用于紡織空調(diào)系統(tǒng)送風和加濕，常采用單級型式。在正常的工作情況下，其流動損失取決于葉輪內(nèi)的流動狀況及風機出口旋繞動能的大小。對于單級軸流通風機，其級效率[3]為（1）22()SSuapQccDd????————————————收稿日期：2007

8、1102沈陽市11000432大風量噴霧軸流通風機的主要技術(shù)指標所設(shè)計開發(fā)的大風量噴霧軸流通風機的主要技術(shù)指標：流量Q=(1.0～2.4)105m3h，全壓p=(300～750)Pa，電動機功率P=(37～45)kW，通風機全壓效率≥75%，通風機噪聲（比?A聲級）≤35dB（A）。SAL需要說明的是，通風機全壓效率指標是按照GBT3235[5]中的相關(guān)規(guī)定，對軸流通風機?系列其每個規(guī)格風機的最高全壓效率應(yīng)≥70%；通風機比A聲級指標則

9、是根據(jù)JBT?SAL8690[6]中的有關(guān)軸流通風機噪聲限值的規(guī)定提出的。采用上述的應(yīng)用電子表格進行軸流通風機優(yōu)化氣動設(shè)計方法選擇風機最佳氣動和結(jié)構(gòu)參數(shù)，并充分地考慮到風機結(jié)構(gòu)的工藝性、標準化與系列化問題，設(shè)計制造了JYPW1№20A噴霧軸流通風機，該風機的設(shè)計參數(shù)：設(shè)計工況點的風量Q=1.926105m3h，全壓p=620Pa風機比A聲級噪聲≤35dB（A），風機全壓效率η≥75%。SAL風機為單級型式，葉輪直徑D=2m，葉輪轉(zhuǎn)速n=

10、750rmin，配用電機功率P=55kW，考慮到風機葉輪葉柵稠度和動力負荷系數(shù)均超過1.0，因而葉輪采用機翼型葉片，并用葉柵法成型。3與實測結(jié)果的比較按上述優(yōu)化設(shè)計方法設(shè)計的JYPW1№20A噴霧軸流通風機，由風機產(chǎn)品質(zhì)量檢驗機構(gòu)對該風機進行了性能與噪聲檢測，通風機性能測試及噪聲檢測均是按照國家有關(guān)技術(shù)標準進行的。JYPW1№20A噴霧軸流通風機性能測試與設(shè)計指標的對比列于表1。表1JYPW1№20A噴霧軸流通風機性能測試與設(shè)計指標的比

11、較比較參數(shù)設(shè)計值實測值相對誤差流量Q（m3h）1.9261051.926105—全壓pPa6206291.5%全壓效率η%≥75827%比A聲級噪聲dBSAL≤3528－7軸功率PkW5543.7留有足夠裕量應(yīng)說明的是，所有實測數(shù)據(jù)均是在加濕工況下取得的，而在噴霧加濕工況下，風機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，實測得到JYPW1№20A噴霧軸流通風機的流量—全壓性能在設(shè)計工況點偏高約1.5%，按照