摘  要通过分析离心风机的振动特性，用数值模拟研究的的方法分析离心风机工作时的振动频率与压力分布，并分析叶轮和外壳的激振频率产生的根源及其噪声源的特性，给出解决噪声的数值模拟的方法。本课题的研究在理论上和实践生产中均具有重要意义。86946

利用流体动力学软件分析优化涡轮机械，降低涡轮机械的噪声及振动已成为一种重要的方法和研究手段。本文根据9-26NO。10D离心通风机，采用相似设计方法设计一种新型低噪声风机，并以之为研究对象，探索有效可行的优化改进方法，本文拟采用不等节距叶片的结构来实现降噪，使之满足工程应用要求。本文主要研究了以下三个部分：

第一部分查阅相关资料，通过计算选取一种最佳的不等节距叶片的分布方案，结合相似设计所得到的离心式通风机的主体结构，并进行PRO/E三维建模。

第二部分利用FLUENT软件中的Gambit模块，导入PRO/E三维实体，对叶轮实体和机壳体进行网格划分。同时，对其网格进行边界条件和操作环境设置，对模型初始化，应用标准紊流模型对离心式风机内部流动部分进行雷诺平均N-S方程的数值计算和分析。分析了叶轮的旋转对流速分布，压力分布的影响，研究了风机的内部流场的流动规律，并利用大涡模拟测量噪声信号，通过傅里叶转换为模拟噪音值。

第三部分建立风机叶轮有限元模型进行模态分析，在ANSYS软件中对叶轮模型进行网格划分，进行模态分析，并提取模态参数。

第四部分建立风机蜗壳模型的有限元模型，并将第一部分得到的蜗壳受力结果作为外壳动力模型的输入，在ANSYS软件中对其进行模态分析和动力学响应分析，计算风机外壳在工作过程中的振动分布情况，分析风机外壳的振动特性。

通过以上研究发现，相似设计所得风机蜗壳固有频率较为集中，发生共振的概率较大，可通过增加厚度来分散其固有频率，改善蜗壳的结构特性。同时，从谐响应分析结果来看，这样也有助于蜗壳的轴向位移量的减少。其次，不等距叶轮的周缘较大的位移变形仍待深入研究，可采用新型材料制造叶轮以期减少位移变形。最后，虽然建立的模型与实际风机工况的参数仍有一定的差距，但是同一型号风机经过采用不等距叶片的优化方案后，噪声降低了15dB左右。因而，说明此方案是有效可行的。

毕业论文关键词：离心通风机 ；不等节距叶片 ；振动与噪声 ；有限元；边界元

Abstract By analyzing the vibration characteristics of centrifugal fans and the study of numerical simulation method is used to analyze the vibration frequency and pressure distribution of the centrifugal fan。 Analysing the root causes of the excitation frequency of the impeller and the casing and the characteristics of the noise source。 And a numerical simulation method is presented to solve the noise。 The research of this topic has important meaning both in theory and practice。

Using fluid dynamics software to optimize of turbine machinery, And reducing the noise and vibration of turbo machinery has become an important method and research means。 According to 9-26NO。10D centrifugal fan, designing a new type of low noise fan by using similar design method。 And take it as the research object to explore effective and feasible optimization and improvement method。 This article intends to adopt the structure of the unequal pitch blade to reduce the noise to meet the requirements of engineering application。

The main content of this article are following four parts :

The first part contains the research of relevant data。 And then select a best way of the distribution of the equal pitch blade through calculating。 Combined with similar design of the main structure of the centrifugal fan。 Through using the PTC three-dimensional software PRO/E to modeling the centrifugal blower’s entity model。