针对风幕机用贯流风机的降噪问题,采用了数值模拟与噪声试验结合的方法对其进行研究。将风机气动噪声作为优化目标,通过调整贯流风机进口面板的结构参数,改善贯流风机内部流动特性,达到降低气动噪声的目的。对4种不同进口面板结构的贯流风机,建立了三维CFD模型,模拟内部流动,分析其内流特性变化。在消声室进行噪声试验、在设计工况下,测试不同进口面板风机噪声,分析噪声频谱特性,探究进口面板改变所导致的内流与噪声频谱特性之间的关系。研究结果表明,在特定转速下,进口结构参数的改变会影响贯流风机进口回流涡的强度和范围,从而影响气动性能与噪声。模型B气动性能提升,流量提升1.5%,全压提升3%。模型C降噪效果明显,噪声降低3.3 dB(A)。

叶顶间隙泄漏是造成轴流风机损失的重要原因之一，在吸力面安装叶尖小翼能抑制一定程度的叶顶间隙流动，提高轴流风机气动性能。本文数值模拟了在吸力面安装不同宽度以及长度叶尖小翼对轴流风机内部流动及性能的影响。结果表明，增大吸力面叶尖小翼宽度可减小叶顶间隙流，延缓叶顶泄漏涡的生成和脱落，使其向远离吸力面偏移，减小了分离损失。当宽度为3倍叶片厚度时，设计工况全压效率提高了0.73%。而不同长度吸力面叶尖小翼的结果对比表明，当叶尖小翼长度为0.6倍弦长时，即可达到1倍弦长叶尖小翼对叶顶间隙流动同样的改善效果。