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摘要
随着环卫作业装备的新能源化与小型化发展，以及新兴作业场景（如背街小巷、公园景区）机械化率亟待提高的行业新趋势，对作业装备的高效节能和低噪作业要求越来越高。离心风机作为气力输送系统的关键部件，其高效低噪设计关键技术研究逐渐成为行业发展瓶颈。本文首先对离心风机气动噪声产生机理和研究方法进行了评述，并通过与频谱实验结果进行对比，验证了基于离散涡湍流模型数值模拟技术路线的可行性，进而基于该数值模拟技术重点剖析了进气口、增加短叶片、双出口设计、倾斜蜗舌等影响因素对离心风机气动性能和气动噪声的影响。研究结果表明：（1）进气口气流畸变会显著影响风机内部和出口的涡流产生和涡量分布，直圆管或弧形圆管型进气口可明显减少风机内部涡量产生，降低气动噪声；（2）增加短叶片是降低气动噪声的有效措施，优化方案出口气动噪声最大可降低5.26 dB，但对气动性能提升有限；（3）双出口设计气动性能提升较为明显，可通过在满足气动性能条件下降低风机转速达到降噪效果；（4）倾斜蜗舌设计在降低气动噪声和提升气动性能两方面的作用效果均较小。本文研究成果将为高效低噪离心风机设计提供新思路，同时为环卫装备行业气力输送系统创新设计提供一定的方法支撑。
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