【正文】 蝸殼的作用是把從擴(kuò)壓器或者葉輪（無(wú)擴(kuò)壓器時(shí)）出來(lái)的氣體匯集起來(lái)，引到機(jī)外輸氣管道或冷卻器中去，并把較高的氣流速度降低至蝸殼出口的氣流速度，使氣體壓力進(jìn)一步提高。目前，蝸殼截面一般多采用圓形、梯形、矩形和梨形。其中 （）圓截面半徑 （）圓截面中心離軸心距離 （）蝸殼型線參數(shù)表位置角半徑（m）（m）15176。120176。240176。360176?？梢愿鶕?jù)葉片進(jìn)出口的參數(shù)來(lái)求取。因?yàn)榈群蜉啽P的應(yīng)力較大，變厚度輪盤的應(yīng)力較小些，故實(shí)際上離心式鼓風(fēng)機(jī)的輪盤多數(shù)采用錐形盤。其實(shí)質(zhì)相當(dāng)于增加了輪盤該處材料的密度，增加了由離心力所引起的應(yīng)力值。根據(jù)參考文獻(xiàn)[12]可知，本次設(shè)計(jì)的葉片為圓弧窄葉片。喘振的產(chǎn)生與流體機(jī)械和管道的特性有關(guān)，管道系統(tǒng)的容量越大，則喘振越強(qiáng)，頻率越低。為防止喘振，必須使流體機(jī)械在喘振區(qū)之外運(yùn)轉(zhuǎn)。圖41給出了離心式鼓風(fēng)機(jī)流量與壓縮比之間的關(guān)系曲線，圖中表示出不同轉(zhuǎn)數(shù)下的關(guān)系曲線和等效率線，左側(cè)點(diǎn)劃線為喘振邊界線。圖中D點(diǎn)為設(shè)計(jì)點(diǎn)，離心式鼓風(fēng)機(jī)在此工況點(diǎn)下運(yùn)行時(shí)，效率最高，偏離此點(diǎn)效率均要降低。 在鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，當(dāng)流量不斷減少到最小值Qmin (喘振工況)時(shí)，進(jìn)入葉輪的氣流發(fā)生分離，在分離區(qū)沿著葉輪旋轉(zhuǎn)方向并以比葉輪旋轉(zhuǎn)角速度小的速度移動(dòng)。鼓風(fēng)機(jī)機(jī)體產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)，風(fēng)機(jī)房地面、墻壁以及房?jī)?nèi)空氣都有明顯的抖動(dòng)。 1）采用可以調(diào)節(jié)的進(jìn)口導(dǎo)葉和可調(diào)節(jié)的擴(kuò)壓器出口寬度，來(lái)增加正常工作負(fù)荷的范圍。 3）降低生物池的污泥濃度。檢查鼓風(fēng)機(jī)的油溫、油壓，主電機(jī)的溫升，鼓風(fēng)機(jī)的振動(dòng)、電流、電壓等，使鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行在最佳工況，避免喘振的發(fā)生。但是不管何種鼓風(fēng)機(jī)，在運(yùn)行時(shí)都會(huì)產(chǎn)生很高的噪聲，大部分鼓風(fēng)機(jī)都超過(guò)了我國(guó)工業(yè)噪聲的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)8590dB（A），嚴(yán)重影響了周圍的環(huán)境。旋轉(zhuǎn)噪聲是空氣在蝸殼中，隨葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)形成周向不均勻氣流延蝸殼內(nèi)壁轉(zhuǎn)動(dòng)，與蝸舌相互作用便產(chǎn)生了噪聲。這幾種噪聲都是由于葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)引起的，所以稱為旋轉(zhuǎn)噪聲。當(dāng)葉片繞流到后緣，在蝸殼中流動(dòng)擴(kuò)壓嚴(yán)重時(shí)紊流邊界層必須分離，并剝落出許多旋渦。繞流旋渦剝落產(chǎn)生噪聲的頻率為 Hz （）其中：—strouhal（斯特勞哈爾）數(shù)，~ —?dú)饬髋c葉片的相對(duì)速度，m/s —葉片寬度在垂直于速度方向上的投影，m上述噪聲均受其氣流速度影響，氣流速度愈大，形成能噪聲強(qiáng)度也愈高。絕大多數(shù)鼓風(fēng)機(jī)是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，所以電機(jī)噪聲也是機(jī)組的一個(gè)重要噪聲源。以空氣動(dòng)力性噪聲強(qiáng)度最高，影響也最大。1）葉片數(shù)的影響。故在設(shè)計(jì)時(shí)，我們應(yīng)在不影響風(fēng)機(jī)流量和效率的同時(shí)適當(dāng)提高葉片數(shù)。解決的辦法在控制葉片內(nèi)徑與外徑的比值及葉片的型線，主要是各段彎曲半徑。這旋渦還在蝸殼內(nèi)跟著旋轉(zhuǎn)，干擾蝸殼內(nèi)周向氣流的流向，這就是尾跡渦流。葉片的入口角與出口角是以使進(jìn)入及流出葉片間時(shí)空氣流向改變得盡量少為原則，所以，它與葉輪的直徑及轉(zhuǎn)速有關(guān)，同時(shí)和葉片沖角及彎曲半徑有關(guān)。因此，選擇合適的葉片安裝角對(duì)于減少噪聲非常有用。隔聲房或隔聲罩選用隔聲性能好的材料制造，隔聲性能一般與材料單位面積上的質(zhì)量成正比，制造上要求結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，封閉，沒(méi)有孔洞。礦渣棉，玻璃纖維、剪切橡皮等。常用的多孔性吸聲材料有玻璃棉、礦渣棉、泡沫塑料、毛氈等。阻性消聲器主要是利用多孔吸聲材料來(lái)降低噪聲的。因此，人們就把這種消聲器稱為阻性消聲器。 擴(kuò)張室式消聲器是由各個(gè)擴(kuò)張室與連接管連接起來(lái)組成的，利用橫斷面積的擴(kuò)張，收縮引起的聲反射與干涉來(lái)進(jìn)行消聲。擴(kuò)張室式消聲器對(duì)中，低頻噪聲有良好的消噪效果。在本次設(shè)計(jì)中使用了復(fù)合式消聲器，在鼓風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)用隔聲罩把鼓風(fēng)機(jī)罩起來(lái)，使噪聲封閉在局部區(qū)間。并對(duì)在污水處理中運(yùn)用最多的離心式鼓風(fēng)機(jī)和羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)行了對(duì)比，認(rèn)為本次設(shè)計(jì)符合污水處理的基本要求。3） 對(duì)離心式鼓風(fēng)機(jī)的噪聲和喘振做了專題分析。采用半開式長(zhǎng)短葉片和可調(diào)節(jié)寬度的無(wú)葉擴(kuò)壓器，能夠得到更高的效率和更好的適應(yīng)變工況。輪阻及漏氣損失系數(shù)多變效率等熵效率軸耗功率圓周速度轉(zhuǎn)速17271r/min多變壓縮功流動(dòng)效率葉輪加給氣體的總功率級(jí)數(shù)1吸氣室進(jìn)口壓力吸氣室進(jìn)口速度吸氣室進(jìn)口直徑吸氣室進(jìn)口密度葉輪主要參數(shù)表 名稱值名稱值長(zhǎng)短葉片數(shù)Z11/11進(jìn)口葉片厚度3mm出口葉片厚度4mm葉片平均厚度6mm長(zhǎng)短葉片長(zhǎng)度葉片進(jìn)口安裝角30176。30176。150176。270176。致謝本次設(shè)計(jì)是在校內(nèi)導(dǎo)師劉玉東和校外導(dǎo)師張雪琴的悉心指導(dǎo)，以及師兄、同學(xué)們的幫助下完成的。畢業(yè)設(shè)計(jì)中面臨所需要的一些基本而重要的技巧，如Word的應(yīng)用，堯創(chuàng)二維圖形的繪制和查閱重要的專業(yè)書和工具書的能力及其運(yùn)用等，都使我認(rèn)識(shí)到解決實(shí)際問(wèn)題的迫切和快樂(lè)。我相信結(jié)束的大學(xué)生活已經(jīng)為我工作打下了好的開端。,103104.[15] 繆道平、[M]..[16] [J].，7273.[17] Ohta Y, Outa E, Tajima Y. Evaluation and prediction of blade passing frequency noise generated by a centrifugal blower. ASME J Turbomach 1996。新的問(wèn)題和環(huán)境等著我們，只要帶著探索、研究、學(xué)習(xí)、創(chuàng)新和拼搏的精神，就能實(shí)現(xiàn)我們自身的價(jià)值。讓我懂得了企業(yè)對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)品的各種技術(shù)支持和銜接要求，以及它們的細(xì)節(jié)過(guò)程，使我倍受鼓舞。從尊敬的導(dǎo)師身上，我學(xué)到了扎實(shí)、寬廣的專業(yè)知識(shí)，在此我要向我的導(dǎo)師劉玉東致以最衷心的感謝和深深的敬意。330176。210176。90176。葉輪進(jìn)口氣體溫度葉輪進(jìn)口氣體速度葉輪進(jìn)口比容比葉輪進(jìn)口氣體密度葉片進(jìn)口氣體速度葉片進(jìn)口氣體密度葉片進(jìn)口氣體溫度葉片進(jìn)口比容比葉片進(jìn)口氣體壓力葉片進(jìn)口寬度葉片進(jìn)口直徑葉片進(jìn)口阻塞系數(shù)葉片出口阻塞系數(shù)葉輪出口氣體速度葉輪出口氣體密度葉輪出口氣體溫度葉輪出口壓力葉輪出口比容比葉輪出口直徑葉片出口寬度葉輪出口馬赫數(shù)擴(kuò)壓器主要參數(shù)表 名稱值名稱值擴(kuò)壓器進(jìn)口直徑擴(kuò)壓器進(jìn)口寬度擴(kuò)壓器出口直徑擴(kuò)壓器出口寬度擴(kuò)壓器出口壓力擴(kuò)壓器出口速度擴(kuò)壓器出口溫度擴(kuò)壓器出口比容比擴(kuò)壓器出口密度擴(kuò)壓器效率擴(kuò)壓器出口面積擴(kuò)壓器氣流角176。離心式鼓風(fēng)機(jī)主要參數(shù)表 名稱值名稱值體積流量100質(zhì)量流量壓比葉片出口安裝角45176。在預(yù)防喘振上，主要是在進(jìn)氣口處安裝進(jìn)口導(dǎo)葉，通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)口導(dǎo)葉的角度和無(wú)葉擴(kuò)壓器的寬度來(lái)改變進(jìn)口風(fēng)量以防止喘振現(xiàn)象的發(fā)生。2） 在氣動(dòng)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)，繪制離心式鼓風(fēng)機(jī)的二維圖形。對(duì)于鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行的周圍環(huán)境質(zhì)量有顯著的提高。其缺點(diǎn)是體積較大，對(duì)噪聲頻率選擇性較強(qiáng)，主要用于消除窄帶的中低頻噪聲。擴(kuò)張室式消聲器的型式很多，最簡(jiǎn)單的是單節(jié)不帶插入管的，帶插管的消聲器消聲效果較好，但阻力也較大。常用的阻性消聲器有直管式、片式、折板式等。當(dāng)聲波進(jìn)入阻性消聲器時(shí)，一部分聲能在多孔材料的孔隙中摩擦而轉(zhuǎn)化成熱能耗散掉，使通過(guò)消聲器的聲波減弱。消聲是處理空氣動(dòng)力性能的主要措施。方法是在管壁和機(jī)殼上涂敷一些內(nèi)摩擦損耗大的材料，如瀝青，軟橡膠和其它一些而分子材料，嚏振動(dòng)能量被阻尼材料所消耗并轉(zhuǎn)化為熱能。隔振裝置前基本型式有螺旋彈簧及其支承裝置，橡膠減震器和堿震墊層等。采用彈性聯(lián)軸節(jié)聯(lián)接電動(dòng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)，以降低鼓風(fēng)機(jī)的機(jī)械噪聲外，主要還在噪聲傳播途徑上采取適當(dāng)措施加以控制。葉片安裝角增大時(shí)，葉片出口角就增大了，于是在同樣轉(zhuǎn)速下理論上壓力是升高了而同時(shí)又使氣流通道的彎曲度增大了。所以較大的葉輪應(yīng)盡量設(shè)計(jì)翼形葉片，改進(jìn)空氣流向，避免或減小尾跡渦流。因?yàn)槿~片要承受空氣的壓力總要有一定厚度。在葉輪中氣流由軸向流動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閺较蛄鲃?dòng)，除引起附面層分離外，在葉片間由于葉片作用表面與非作用表面的壓力差及空氣的慣性，還會(huì)引起軸向與徑向兩種渦流。但是，增加葉片數(shù)將會(huì)減小葉片間總的空氣流通截面，增大葉片摩擦阻力。 在噪聲中，空氣動(dòng)力性噪聲強(qiáng)度最高，因此這是我們要重點(diǎn)研究和減弱的環(huán)節(jié)。 3）電磁噪聲 鼓風(fēng)機(jī)上的電動(dòng)機(jī)，在運(yùn)行時(shí)引起的磁場(chǎng)伸縮和電磁振動(dòng)等會(huì)產(chǎn)生噪聲。機(jī)械噪聲是葉輪平衡得不好，旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生重心偏擺而引起振動(dòng)蝸殼內(nèi)部受氣流脈動(dòng)和軸承精度差以及安裝不良等原因，由振動(dòng)而產(chǎn)生噪聲。這些脈動(dòng)現(xiàn)象都產(chǎn)生噪聲稱為蝸流噪聲?？諝鉁u流是在繞流時(shí)葉片表面形成素流邊界層。這種壓力脈動(dòng)的氣流作用到蝸舌上，反射的氣流又反過(guò)來(lái)影響葉片上氣流的流動(dòng)。在運(yùn)行中，噪聲的產(chǎn)生可分為空氣動(dòng)力性噪聲，機(jī)械性噪聲和電磁性噪聲三種。在實(shí)際生產(chǎn)中，只要對(duì)喘振現(xiàn)象產(chǎn)生的征兆加以快速準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)與判斷，并及時(shí)處理，就可以有效避免喘振現(xiàn)象的發(fā)生。在滿足工藝基本要求的情況下，盡量降低生物池的污泥濃度，減少耗氧量，可以使鼓風(fēng)機(jī)的工作負(fù)荷降低，離開喘振區(qū)域。 2）采用出風(fēng)管放氣。風(fēng)量、風(fēng)壓、電流、振動(dòng)、噪聲均發(fā)生周期性的明顯變化。接著，鼓風(fēng)機(jī)開始向管網(wǎng)供氣，將倒流的氣體壓出去，使機(jī)內(nèi)流量減少，壓力再次突然下降，管網(wǎng)中的氣體重新倒流至風(fēng)機(jī)內(nèi)，如此周而復(fù)始，在整個(gè)系統(tǒng)中產(chǎn)生周期性的低頻高振幅的壓力脈動(dòng)及氣流振蕩現(xiàn)象，并發(fā)出很大的聲響，機(jī)器產(chǎn)生劇烈振動(dòng)，以致無(wú)法工作，這就產(chǎn)生了喘振。當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)的流量減少至S點(diǎn)流量以下，離心式鼓風(fēng)機(jī)的有效能量頭不斷下降，這時(shí)，鼓風(fēng)機(jī)出口以外的空氣倒流回葉輪。 圖41 離心式鼓風(fēng)機(jī)的特性曲線 圖42 離心式鼓風(fēng)機(jī)的特性曲線 本次設(shè)計(jì)的離心式鼓風(fēng)機(jī)葉輪的葉片為后彎式葉片，工作特性與后彎葉片的離心式壓縮機(jī)相似。當(dāng)多臺(tái)機(jī)器串聯(lián)或并聯(lián)工作時(shí)，應(yīng)有各自的防喘振調(diào)節(jié)裝置。流體機(jī)械的喘振會(huì)破壞機(jī)器內(nèi)部介質(zhì)的流動(dòng)規(guī)律性，產(chǎn)生機(jī)械噪聲，引起工作部件的強(qiáng)烈振動(dòng)，加速軸承和密封的損壞。其葉片彎曲應(yīng)力的計(jì)算公式為 （）選用的材料為Cr17Ni2鋼，則其安全系數(shù)為： K==，葉片的強(qiáng)度安全5 離心式鼓風(fēng)機(jī)喘振和噪聲分析流體機(jī)械及其管道中介質(zhì)的周期性振蕩，是介質(zhì)受到周期性吸入和排出的激勵(lì)作用而發(fā)生的機(jī)械振動(dòng)。今葉片側(cè)附于輪盤的第三段中，已知葉片截面積分別為： （）故附加厚度 （）相對(duì)附加厚度 （）附加厚度 （） 相對(duì)附加厚度 （）所以系數(shù) （）系數(shù) （）1）自由旋轉(zhuǎn)下輪盤應(yīng)力計(jì)算對(duì)于段3，因?yàn)榫哂腥~片的附加厚度，故 （）段號(hào)截面遞推—代入計(jì)算自由旋轉(zhuǎn)下輪盤的應(yīng)力 2） 計(jì)算松動(dòng)轉(zhuǎn)速下的裝配過(guò)盈值現(xiàn)在取，代入公式（）得 （）3） 保證過(guò)盈值下，經(jīng)過(guò)多次選擇配合，得在下輪盤