针对某大型轴流风机噪声高的问题,提出了一种通过改进圆锥形扩压器角度设计,以此来降低风机气动噪音的数值模拟分析方法。首先,以某蒸发空调用轴流风机为研究对象,利用风洞实验台和声学实验室,分别测试了该风机的性能及其噪音特性;然后,基于LES方法和FW-H方程相结合的声类比方法,采用Fluent对其进行了模拟计算,并将结果与风机的流动和声场实验结果进行了对比验证;最后,利用数值模拟的方法,分析了3种圆锥形扩压器扩压角度(8°、9°、10°)对风机静压恢复系数和噪声频谱的影响。研究结果表明(1)3种不同扩压角度的扩压器均能降低风机的气动噪声;(2)当扩压角为9°时,风机出口处的旋涡明显减小,静压恢复系数最大为0.654,且与无扩压器相比,人耳最敏感区域2000 Hz~4000 Hz的噪声降低幅度最大,可降低4.7%。该研究可为该类轴流风机的降噪提供参考。

对小流量离心式压缩机内部流动进行了数值模拟,分析了进口叶片角,出口叶片角,叶顶间隙,扩压器出口直径等结构参数对压缩机气动性能的影响,通过内部流场分析探讨了这些参数对气动性能影响的内在机制。分析表明适当减小叶片入口安装角,适当增大叶片出口安装角,适当减小叶顶间隙,适当减小扩压器出口直径,均可以在一定程度上提升离心压缩机性能。本文研究结果可供小流量离心式的结构优化设计参考。