【正文】 厚度與形狀對(duì)葉片尾跡渦流的發(fā)生很有關(guān)系。因?yàn)槿~片要承受空氣的壓力總要有一定厚度。對(duì)于等厚度的葉片，當(dāng)氣流自二葉片間徑向流出時(shí)， 由于葉片端點(diǎn)處的空隙，氣流到此產(chǎn)生旋渦。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。葉片附面層的存在加大了尾跡區(qū)，便增加了尾跡損失，也增大了尾跡渦流噪聲。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。3）葉片安裝角的影響。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，徑向直葉片及單圓弧彎曲葉片都是不理想的。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。因而，如果較多地增大葉片安裝角，葉輪的相對(duì)輸出速度及紊流都將由于葉片吸入表面上氣流分離而劇烈增大，同時(shí)也增大了噪聲。因此，選擇合適的葉片安裝角對(duì)于減少噪聲非常有用。 除了注意設(shè)計(jì)參數(shù)及提高鼓風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的裝配精度，使葉輪或轉(zhuǎn)子處于動(dòng)平衡狀態(tài)。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。 1）隔聲 把鼓風(fēng)機(jī)安置在專用的隔聲房內(nèi)，或者用隔聲罩把鼓風(fēng)機(jī)罩起來，使噪聲封閉在局部的空間。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，沒有孔洞。 2）隔振 鼓風(fēng)機(jī)因運(yùn)轉(zhuǎn)不平衡，引起的振動(dòng)通過地基傳給地板及墻壁等處，把聲音輻射出來，因而需在鼓風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)、墻壁處，裝置隔振設(shè)施。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。常用的減震墊層材料有軟木。礦渣棉，玻璃纖維、剪切橡皮等。 3）阻尼 對(duì)于鼓風(fēng)機(jī)通過管壁和機(jī)殼輻射的噪聲，可用阻尼材料來控制。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。 4）吸氣 在鼓風(fēng)機(jī)房內(nèi)表面掛貼設(shè)聲材料，可降低鼓風(fēng)機(jī)房內(nèi)的餛響聲，如鼓風(fēng)機(jī)房高大，在整個(gè)房內(nèi)掛貼有困難時(shí)，可在房內(nèi)上方懸掛吸聲器，或在鼓風(fēng)機(jī)旁設(shè)置吸聲屏，當(dāng)聲波傳到這些具有無數(shù)細(xì)小而透入內(nèi)部孔洞的材料時(shí)，受到材料內(nèi)部孔洞和粘滯阻力，使聲能變?yōu)闊崮芏牡?。常用的多孔性吸聲材料有玻璃棉、礦渣棉、泡沫塑料、毛氈等。 5）消聲在鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)、排氣管遭上，安裝既可讓氣流正常流通又能消除噪聲的裝置來消除噪聲。消聲是處理空氣動(dòng)力性能的主要措施。常用的方法有阻性式、擴(kuò)張室式、共振式和復(fù)合式等多種。阻性消聲器主要是利用多孔吸聲材料來降低噪聲的。把吸聲材料固定在氣流通道的內(nèi)壁上或按照一定方式在管道中排列，就構(gòu)成了阻性消聲器。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，使通過消聲器的聲波減弱。阻性消聲器就好象電學(xué)上的純電阻電路，吸聲材料類似于電阻。因此，人們就把這種消聲器稱為阻性消聲器。阻性消聲器對(duì)中高頻消聲效果好、對(duì)低頻消聲效果較差。常用的阻性消聲器有直管式、片式、折板式等。由于阻性消聲器結(jié)構(gòu)簡單，故運(yùn)用廣泛。 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進(jìn)行消聲。其消聲效果與擴(kuò)張室的擴(kuò)張比，內(nèi)接管的長度及消聲器總長等參數(shù)有關(guān)。擴(kuò)張室式消聲器的型式很多，最簡單的是單節(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。為了進(jìn)一步提高消聲效果，將幾節(jié)互不等長的擴(kuò)張室串聯(lián)起來，可在低頻段獲得較寬的頻帶消聲量。擴(kuò)張室式消聲器對(duì)中，低頻噪聲有良好的消噪效果。 共振式消聲器是利用共振結(jié)構(gòu)的阻抗引起聲波的反射而進(jìn)行消聲的，在一段氣流通道的管壁上開一些小孔，與管外密封的空腔相通，小孔與空腔組成了共振器，具有結(jié)構(gòu)簡單，消聲效果好，阻力小等優(yōu)點(diǎn)。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。 復(fù)合式消聲器是將阻性式消聲器與擴(kuò)張式或共振式消聲器相結(jié)合的新形式消聲器，可獲得較寬頻率的消聲效果。在本次設(shè)計(jì)中使用了復(fù)合式消聲器，在鼓風(fēng)機(jī)房內(nèi)用隔聲罩把鼓風(fēng)機(jī)罩起來，使噪聲封閉在局部區(qū)間。本次離心式鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)過降噪處理后，有明顯的降噪效果。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。6 總結(jié)本篇文章主要圍繞離心式鼓風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)及其噪聲和喘振分析。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。主要的工作內(nèi)容和結(jié)果為：1） 根據(jù)給定的參數(shù)，進(jìn)行離心式鼓風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核，計(jì)算結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求。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。二維圖形用堯創(chuàng)軟件繪制，包括總圖和零、部件圖（葉輪圖和蝸殼圖）。3） 對(duì)離心式鼓風(fēng)機(jī)的噪聲和喘振做了專題分析。本次設(shè)計(jì)對(duì)于減弱噪聲的主要方法是在進(jìn)氣口處安裝復(fù)合式消聲器，對(duì)于葉片數(shù)，在保證效率的情況下增加到22片。在預(yù)防喘振上，主要是在進(jìn)氣口處安裝進(jìn)口導(dǎo)葉，通過調(diào)節(jié)進(jìn)口導(dǎo)葉的角度和無葉擴(kuò)壓器的寬度來改變進(jìn)口風(fēng)量以防止喘振現(xiàn)象的發(fā)生。4） 通過本次設(shè)計(jì)，%的單級(jí)離心式鼓風(fēng)機(jī)。采用半開式長短葉片和可調(diào)節(jié)寬度的無葉擴(kuò)壓器，能夠得到更高的效率和更好的適應(yīng)變工況。5） 、。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。流量系數(shù)葉片進(jìn)口安裝角30176。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長短葉片長度葉片進(jìn)口安裝角30176。葉片出口安裝角45176。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。蝸殼主要參數(shù)表 名稱值名稱值蝸殼出口氣體壓力蝸殼出口氣體速度蝸殼出口氣體溫度蝸殼出口體積流量蝸殼出口氣體密度蝸殼出口比容蝸殼型線參數(shù)表 位置角半徑（m）（m）15176。30176。60176。90176。120176。150176。180176。210176。240176。270176。300176。330176。360176。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。本次設(shè)計(jì)是一次非常有意義的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作。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。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我收獲甚多，不僅強(qiáng)化和拓寬了我專業(yè)方面的知識(shí)，而且更使我明白怎么樣把課本上的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中來。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)際問題的迫切和快樂。在這次外出實(shí)習(xí)中，張老師豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、博學(xué)的知識(shí)、對(duì)我的嚴(yán)格的要求和不厭其煩的講解，不僅使我能夠順利地完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)，而且極大地拓寬了我的了解的范圍。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)過程，使我倍受鼓舞。大學(xué)四年的學(xué)習(xí)時(shí)光也快要結(jié)束了，奔赴工作崗位又是我的新的開始。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。四年所學(xué)的知識(shí)，尤其是專業(yè)方面的知識(shí)已為我翻開了新的篇章。新的問題和環(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。 *** 2011年6月于重慶大學(xué)參 考 文 獻(xiàn)[1] 黃鐘岳、[M]..[2] [J].,1719.[3] 母瑞林、唐也平、[J].,4750.[4] 姚 遠(yuǎn)、張丹丹、[J].（3）.[5] 彥啟森、石文星、[M]..[6] . Wilson, The Design of HighEfficiency Turbomachinery and Gas Turbines, The MIT Press, 1984.[7] [M]..[8] 母瑞林、唐也平、[J].,4750.[9] 曾丹苓、敖越、張新銘、[M]..[10] Lee S Y, Kim K Y. Design optimization of axial flow pressor blades with threedimensional NavierStokes solver. KSME Int J,2000, 14: 1005–1012.[l1] 劉士學(xué)、[M]..[12] [M]..[13] 王濤、[J].(6):141142.[14] [J].FLCamp。,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。118:597–605.[18] [J].,13(1)B1012.[19] [J].,(8)114116.[20] [J].（11）,7275.[21] [J].，7273.[22] [J].，2122.附錄 附圖1 錐形輪盤應(yīng)力計(jì)算系數(shù)曲線 附圖2 錐形輪盤應(yīng)力計(jì)算系數(shù)曲線 附圖3 錐形輪盤應(yīng)力計(jì)算系數(shù)曲線 附圖4 錐形輪盤應(yīng)力計(jì)算系數(shù)曲線 附圖5 錐形輪盤應(yīng)力計(jì)算系數(shù)曲線 附圖6 錐形輪盤應(yīng)力計(jì)算系數(shù)曲線 附圖7 錐形輪盤應(yīng)力計(jì)算系數(shù)曲線 附圖8 錐形輪盤應(yīng)力計(jì)算系數(shù)