【正文】 Ⅲ 截面 第 Ⅳ 截面 第 Ⅴ 截面 ?sin0x ?cos0x ?sin)( 0xb? ?cos)( 0xb? 4 各 截面的翼型尺寸 各計算截面的翼型尺寸列于下表 : 37 表 211 各計算截面的翼型尺寸 截面 坐標 單位 翼型尺寸 Ⅰ x ㎜ y ㎜ Ⅱ x ㎜ y ㎜ Ⅲ x ㎜ y ㎜ Ⅳ x ㎜ y ㎜ Ⅴ x ㎜ y ㎜ 38 第 三 章 集流器與流線罩 的結(jié)構(gòu)設(shè)計 集流器與流線罩一起 ,組成了光滑的漸縮形流道 .其作用就是使氣流在其中得到加速 ,以便在損失很小的條件下 ,能在軸流通風機級的入口前面建立起一個均勻的速度場和壓力場 。流線罩的半徑即為 : ㎜ 集流器與流線罩的結(jié)構(gòu) 集流器的曲線入口一般由鋼板卷壓而成，后端焊接 上法蘭使之可以與風筒通過螺栓連接在一起。從這三方面入手，通過降低聲源、限制噪聲傳播、阻斷 噪聲的接收等手段，來達到控制噪聲 的目的，在具體的噪聲控制技術(shù)上，可采用吸聲、隔聲和消聲三種措施。在聲波遇到屏蔽物時，由于界面特性阻抗的改變，入射聲能的一部分被反射，一部分被吸收，一部分聲能透進屏蔽物繼續(xù)傳播。 對于局扇，在通風機輻射的噪聲中，其進出口部位輻射的噪聲強度最大。為保證風機流道的光滑，設(shè)計了集流器、流線罩及擴散器等結(jié)構(gòu)使風機的效率更高。此外我還要感謝四年來辛勤培育我的各位師長，是他們教給了我很多知識、技能和做人的道理。 與此 同時 , 在 微。是老師在我做設(shè)計的過程中給我指名了我設(shè)計的方向，給了我很多建議，在設(shè)計完成的后期工作中幫我檢查錯誤。其中做了風機葉輪的空氣動力計算其葉片的外型尺寸計算。其中，空氣動 力性噪聲的強度最大，是通風機噪聲的主要成分。如對應 1000 赫茲聲波， cm10 厚的超細玻璃棉的吸聲系數(shù)是 。 噪聲治理的基本原理 形成噪聲污染主要是三個因素，即：聲源、傳播媒介和接收體。本設(shè)計取 mmDl c ???? 3 集流器外徑 DDc )~(? 。 ??? ????? ??? m。 2. 第二級葉輪 各截面的葉片厚度 各計算截面的葉片厚度可由式 (226)計算得到 : bCC _? mmbCC ???? 。 44 ??? ??CC 。 mbZ ??? 。 5 55 ????? m uw cc? 由以上計算所得各計算截面的空氣動力負荷系數(shù)均未超過 ,所以第 Ⅱ 級葉輪按孤立翼型法設(shè)計還是合適的 . 第二級葉輪 葉片幾何尺寸的 確定 第二級葉輪 翼型的 確定 對于第 二 級葉輪翼型的選擇參照第 一 級葉輪翼型的選擇原則 綜合考慮決定同樣采用 LS 翼型 .其翼型尺寸坐標可參照表 22LS 翼型的斷面坐標 . 擇 第 二 級葉輪的相對厚度的選擇可同第 一 級 葉輪 即 : ?C 。 smw m ]2 [ 222 ???? smw m ]2 [ 223 ???? smw m ]2 [ 224 ???? smw m ]2 [ 225 ???? 式中 : ac —— 軸向絕對速度 ,已求得 . u —— 各截面上氣流圓周速度 ,已求得 . uc? —— 各截面上氣流的扭速 . uc1 —— 各截面上氣流的預旋速度 ,即為第 Ⅰ 級葉輪的氣流出口 旋繞速度由式 (216)計算求得 . 3 各 截面的平均相對速度氣流角 各計算截面的平均相對速度氣流角可按式 (219)計算得 : mam wcarcsin?? 31 代入數(shù)值可分別求得各計算截面的平均相對速度氣流角 : ? rc s in1 ??m? 。 rt —— 葉輪半徑 ,由式 (22)可知 : mDrt ?? 3 各 截面上氣流的 圓周速度 由式 (215)計算得 602 rnu ?? (215) smu ??????smu ??????smu ??????smu ??????smu ?????? 式中 : r —— 各計算截面半徑已求得 。 i —— 從輪轂截面算起的計算截面符號 , ?i 。 ??? ????? ??? m 。 mmb 915 ?? 。 44 ??? ??CC 。 mbZ ??? 。 ?C 。? rc s in3 ??m? 。 smc u 27503 ????? 。 ??r 。 mr ? 。 常用的選擇輪轂比的方法有兩種 ,一種按經(jīng)驗總結(jié)出表 21 來選取合適的輪轂比 .另一種是根據(jù)前人實驗研究的綜合統(tǒng)計數(shù)據(jù)來選取合適的輪轂比 . 當風機比轉(zhuǎn)數(shù) ?ns 時可選取 ??d 按表 21 當全壓系數(shù) ?? 時 ??d 表 21 不同全壓系數(shù)時推薦采用的輪轂比 t? ? ~ ? _d ~ ~ ~ 綜合兩者考慮 ,參考風機輪轂比對于風機的壓力、流量、效率等影響關(guān)系可知當通風 機風壓較高、流量較小時應選取較大的輪轂比 ,故本設(shè)計選取輪轂比 ??d 3 計 算輪轂直徑 13 當輪轂比確定時 ,輪轂直徑可按公式 (27)得 : mm38 671 ?????dDd (27) 4 驗 證輪轂比 當按等環(huán)量方法進行軸流風機葉片環(huán)氣動計算時 ,葉片根部的氣流分離與否 ,應驗算是否所取輪轂比 ?d mimd? [8] (1)風機的軸向速度由式 (18)得 : )1(4 22 ??? dDqc va ? (28) )(4 22 ???? 式中 : ca —— 風機軸向速度 ,單位 sm 。 9 n —— 電機轉(zhuǎn)速 ,單位 minr n sK u 圖 21 比轉(zhuǎn)數(shù) ns 與系數(shù) ku 的關(guān)系曲線 根據(jù) [6]通風機標準化和系列化的要求將 D 圓整到標準直徑 ,取直徑D= 進一步由公式 (23)可 計算出葉輪葉頂圓周速度 : 60Dnut ?? (23) ???? 10 流量系數(shù)及全壓系數(shù) 1 計算 流量系數(shù) ? 由 流量系數(shù)表達式 (24)得 : uDqtv42??? (24) 2 ???? 2 計算 全壓 系數(shù) ? 由 全壓 系數(shù)表達式 (15)得 : up ttf ??? (25) 2750 2 ???? 電機的選擇 1 確定電機功率 由 [5]電機功率計算 公式 (26)得 : ?tfvtf qpKP 1000? (26) ~ )~( ????? 式中 : K —— 電 動 機 功 率 儲 備 系 數(shù) 對 于 軸 流 風 機 一 般 取11 K=～ 。 4 3 ???n s 式中 : ns _____ 比轉(zhuǎn)數(shù) 。 4 礦井用風機 礦用風機有兩種： （又稱主扇），用來向井下輸送新鮮空氣，其流量較大，采用軸流式較合適，也有用離心式的；另一種是局部風機（又稱局扇），其流量、壓力均小，多采用防爆軸流式風機。 3．斜流式（混流式）風機 在風 機的葉輪中，氣流的方向處于軸流式之間，近似沿錐流動，故可稱為斜流式（混流式）風機。中國在公元前許多年就已制造出簡單的木制礱谷風車，它的作用原理與現(xiàn)代離心通風機基 本相同。（ 5）風機噪聲的控制。I 摘要 本文主要論述了風機的分類、應用領(lǐng)域及國內(nèi)外的發(fā)展狀況。（ 3） 風機各部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （ 4） 流線罩與擴散器的尺寸參數(shù)計算。 風機已有悠久的歷史。相對于離心風機，軸流風機具有流量大、體積小、壓頭低的特點，用于有灰塵和腐蝕性氣體場合時需注意。因壓力高、葉輪圓周速度大，故設(shè)計時葉5 輪要有足夠的強度。然后再按照前導流器加葉輪 級型的單級軸流風機 進行第 Ⅱ 級葉輪的氣動計算和幾何尺寸計算 .對于本設(shè)計的降低噪聲的問題 ,我采用了 目前國內(nèi)外 比較流行的 對旋軸流風機 外 包復式 消聲 結(jié)構(gòu) .經(jīng)前人研究 ,對旋軸流風機產(chǎn)生的噪聲大部分來自于風機的進風口和出風口 ,因此在設(shè)計時在風機的第 Ⅰ 、 Ⅱ 級 風筒和 擴散器外層包復了 消聲材料 以達到降低噪音的目的 . 7 第 二 章 風機主要結(jié)構(gòu)設(shè)計 風機主要 結(jié)構(gòu) 參數(shù)的確定 確定 電機的轉(zhuǎn)速 根據(jù)設(shè)計 題目可以確定風機的級型為對旋兩級風機 .采用直接驅(qū)動的傳動方式 .為合理的分配兩葉輪的壓力負載選取兩葉輪的風壓比為 1:1.[1] 1 預選電機轉(zhuǎn)速 預選三種電機轉(zhuǎn)速分別為 960r/min 1450r/min 2940r/min 2 確定風機的比轉(zhuǎn)數(shù) 由 文獻 [10]中 公式 : 4 tfvspqnn ? (21) 可求得比轉(zhuǎn)數(shù) ns 分別為 : 4 3 ???n s 。 ? —— 氣體密度 ,單位 mkg 3 ,對于通風機進口標準狀態(tài)氣體密度 mkg?? 。在確定輪轂比時，不僅要考慮其對風機性能的影響，而且還要從風機結(jié)構(gòu)方面考慮。 ?tf ——— 全壓效率 ,經(jīng)查表得 ??tf . 在軸流風機的氣動計算中最佳設(shè)計參數(shù) ~ ?n opt . ?n 則風機第 Ι 級葉輪的計算函數(shù) ?r為 : )( 12 2??????? )n(ψct_arφ (211) 則葉輪的最小輪轂比由式 (212)得 : 11_m in???rd ? (212) 由于所決定的輪轂比 ?d =,所以在葉輪的葉片根部不會產(chǎn)生氣流分離 . 所選輪轂比可用 . 15 第一級葉輪 葉片 環(huán) 的氣流參數(shù)和空氣動力負荷系數(shù)計算 第一級葉輪葉片環(huán)的氣流參數(shù)計算 1 確定葉片 截面及截面半徑 通常把整個葉片沿徑向方向按等圓環(huán)面積原則分成 5～ 7 個計算截面 ,以便分別計算各截面的有關(guān)參數(shù) ,從而得到各計算截面的葉片寬度及葉片安裝角 .本次設(shè)計將整個葉片按等圓環(huán)面積原則分成 5 個計算截面 .[4] 各計算截面的半徑可按式 (213)計算得 : 1)__)(_1)(1(2222?????N ddNdiDri (213) 則各計算截面的半徑為 : mr ? 。 d_ —— 葉 輪輪轂比 ,取為 ?d . 在所取的截面中 ,需要包括平均半徑所在截面 ,因為通常所說的葉片安裝角指的就是平均半徑所在截面的數(shù)值 . 2 各 截面的相對半徑 各計算截面的相對半徑可按式 (214)計算 : 16 rrr t?_ (214) ??r 。 smc u 27502 ????? 。 ? rc s in2 ??m? 。 [15] 該翼型的斷面坐標值列于下表 (22): 表 22 LS 翼型斷面坐標 距前緣點距離bx 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 上表面 坐標Cy 對于同一翼型 ,在一定范圍內(nèi)增加其翼型相對厚度會使翼型擴壓區(qū)域的壓力坡度邊大 ,當翼型很厚時 ,壓力坡度可以大到使葉片擴壓區(qū)域中的跗面層發(fā)生分離 ,這不僅影響到通風機的壓力增加