现代自然环境中应用高效低噪风机的污水处理管理新规章制度设计方法
现代自然环境中,为了提高生活质量和保护环境,对节能、环保的要求日益增长,这促使人们追求高效低噪风机设计。由于风机在设计阶段预估其噪声对其设计至关重要,因此提出了新规章制度。直到90年代初期,工程师们采用传统方法,即用一维或二维理想流处理加上一些经验选择,不考虑不同部件间相互影响的设计方法。
这些传统方法虽然有部分产品达到当时国际水平,但开发成本高且发展潜力有限。因此,必须利用现代科技全面考虑风机内部三维粘性流动,以及部件耦合影响的整机优化设计,以发展新的现代设计方法。
1998年,我们在中国机械工程杂志发表了关于离心风机现代设计方法研究,并与北京西山风机厂合作开发7-35型号替代6-41型号。当时使用美国NASA-CR-178818软件进行内部三维粘性流场计算,得到的性能预估与实验结果基本符合,并研制出具有改进性能的样品。
近年来,我们成功将FLUENT软件用于离心和轴流风机气动性能预估。这不仅可以整体计算,而且能够考虑进口管道和叶轮间隙,为美国GE公司开发空调离心风机提供支持,同时也为国内外其他公司提供了气动性能预测服务。
我们还研究了如何通过数值模拟分析影响风机性能主要参数及其优化设计,以形成完整的现代设计方法。此外,我们还研究了如何利用同样的优化技术进行轴流和离心两种类型风力的噪声预估工作。在这方面,我们取得了一定的成果,比如对于轴流风机会采用叶片尾流模型进行总声压级和线性声压级的预测,而对于离心风机会首次推广尾流模型到叶轮层面进行单个叶轮噪声预估。
目前,我国在低比噪音、高效率等方面仍需进一步完善技术标准。此外,由于现在对小分离湍乱模型计算限制较大,所以需要继续深入探索更准确地描述复杂非定常三维内涵流量场现象的手段,以实现更加精确的地形效果评估。此外,在实际应用中,还需要结合实际情况,不断调整和更新相关理论与实践知识,为提高全社会经济效益做出贡献。