吹吸一體式吸葉機CFD仿真與降噪研究.pdf

1、吹吸一體式吸葉機工作時，噪聲很大，操作舒適性能較差，嚴(yán)重危害操作者人體健康。目前有關(guān)降低吸葉機工作噪聲的研究很少，大部分企業(yè)在吸葉機設(shè)計過程中依賴經(jīng)驗，采用仿制和實驗的方法，成本高，研發(fā)效率低。本文將CFD(Computational FluidDynamics)仿真技術(shù)融入到吹吸一體式吸葉機優(yōu)化設(shè)計中，以提高吸葉機氣動性能和降低工作噪聲為目的，對吸葉機工作部件和流道進行優(yōu)化。
　　首先，對吸葉機結(jié)構(gòu)進行分析，確定需要優(yōu)化的5個具

2、體工作指標(biāo):吸葉時入口流量和入口靜壓、吹葉時出口流量、吹/吸狀態(tài)噪聲聲壓級。簡化吸葉機部分次要結(jié)構(gòu)，抽取吸葉機流道，通過合理的網(wǎng)格劃分方式和求解條件獲得吸葉機在吹葉和吸葉狀態(tài)下的仿真模型，完成吸葉機的穩(wěn)態(tài)流場仿真。在蝸殼出口處，由于設(shè)計不合理，產(chǎn)生渦旋，導(dǎo)致流動損失和噪聲增大。平直蝸舌未能起到很好的導(dǎo)流作用，吹葉時，蝸舌附近處有空氣回流。流場仿真的結(jié)果為結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計提供參考。
　　其次，為了提高計算精度，同時考慮到計算機性能，通過

3、大渦模型與FW-H聲模型結(jié)合的方法，計算吸葉機吹/吸狀態(tài)下監(jiān)測點處噪聲。旋轉(zhuǎn)噪聲基頻及倍頻所在頻帶的噪聲明顯大于其他頻段噪聲，因此吸葉機氣動噪聲以旋轉(zhuǎn)噪聲為主。
　　再次，按照風(fēng)機氣動性能和噪聲測量標(biāo)準(zhǔn)，測量吸葉機吹葉時出口流量，吸葉時入口流量和靜壓，以及監(jiān)測點處噪聲聲壓級，分析采集的噪聲信號和振動信號。將實驗結(jié)果與仿真結(jié)果進行對比，驗證了模型的正確性。
　　最后，以葉片數(shù)、輪轂比和出口安裝角為優(yōu)化因素，采用正交試驗法對葉輪