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基于非定常流场的离心风机气动噪声分析 被引量：61
1
作者 毛义军 祁大同 刘秋洪 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期989-993,共5页
提出了一种不直接求解声场却能为离心风机降噪提供有用信息的分析方法.首先,利用有限容积法对风机内部的非定常流场进行计算.然后,采用时域和频域分析方法对流场内静压脉动的强度和频率进行分析.最后,根据声学基本理论,判定风机内部主... 提出了一种不直接求解声场却能为离心风机降噪提供有用信息的分析方法.首先,利用有限容积法对风机内部的非定常流场进行计算.然后,采用时域和频域分析方法对流场内静压脉动的强度和频率进行分析.最后,根据声学基本理论,判定风机内部主要气动噪声源的位置及噪声类型.应用该方法对某离心风机进行了计算,并将分析计算结果与该风机的噪声测量结果进行了对比,证明该方法能够有效地判断气动噪声源的位置和噪声类型. 展开更多
关键词 非定常流场 离心风机 气动噪声
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叶轮机械气动噪声的研究进展 被引量：44
2
作者 毛义军 祁大同 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期189-202,共14页
从机理研究、数值预测和控制方法3方面对叶轮机械气动噪声的研究进展和现状进行综述.主要内容包括:离散噪声和宽频噪声的机理研究,离散噪声包括叶轮旋转的自身噪声和动静干涉噪声,宽频噪声包括进气畸变噪声、叶顶间隙流动噪声、尾迹噪... 从机理研究、数值预测和控制方法3方面对叶轮机械气动噪声的研究进展和现状进行综述.主要内容包括:离散噪声和宽频噪声的机理研究,离散噪声包括叶轮旋转的自身噪声和动静干涉噪声,宽频噪声包括进气畸变噪声、叶顶间隙流动噪声、尾迹噪声、涡脱落噪声;基于声比拟理论的方法在噪声预测方面的应用;有源控制、叶片尾迹控制、非等距叶片和多孔材料等新型噪声控制技术的综述.最后对叶轮机械气动噪声的研究现状进行了总结并对今后的研究工作进行了展望. 展开更多
关键词 叶轮机械 气动噪声 噪声控制
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离心泵叶轮内气液两相三维流动数值研究 被引量：33
3
作者 卢金铃 席光 祁大同 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期237-240,共4页
本文采用欧拉模型对离心泵叶轮内气液两相泡状流动进行了数值模拟。分析了叶轮内压力、速度等的分布规律,发现在靠近轮盖侧吸力面入口附近压力较低,气液两相速度较大,气泡容易凝聚而导致含气率较高;靠近轮盘处含气率较低。分析了不同进... 本文采用欧拉模型对离心泵叶轮内气液两相泡状流动进行了数值模拟。分析了叶轮内压力、速度等的分布规律,发现在靠近轮盖侧吸力面入口附近压力较低,气液两相速度较大,气泡容易凝聚而导致含气率较高;靠近轮盘处含气率较低。分析了不同进口截面含气率对叶轮内部两相流动的影响机理,建立了进口截面含气率对内部相态分离及泵外特性的影响关系。 展开更多
关键词 离心泵 叶轮 气液两相流动 数值模拟
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风机降噪研究的现状与分析 被引量：25
4
作者 刘秋洪 祁大同 曹淑珍 《流体机械》 CSCD 2001年第2期29-32,25,共5页
综述了近年来有关风机噪声的一些研究状况 ,包括已取得的成绩和面临的一些问题 ,对风机噪声的控制方法进行了大致的分类介绍 ,对新的发展趋势和应进一步深入研究的问题进行了探讨。
关键词 风机 噪声控制 有源噪声控制 气动声学理论
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离心式压缩机可调进口导叶研究综述 被引量：33
5
作者 谭佳健 毛义军 +2 位作者 祁大同 王锐 王学军 《风机技术》 2006年第3期44-48,40,共6页
综述了国内外对离心式压缩机可调进口导叶的研究状况,概括性地分类介绍了目前研究热点中取得的成绩和面临的问题,并对相关问题进行了探讨。
关键词 离心式压缩机 可调进口导叶 综述
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反问题与神经网络相结合的混流泵叶片优化设计 被引量：26
6
作者 卢金铃 席光 祁大同 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期308-312,共5页
针对三元扭曲叶片优化设计过程中设计变量较多的问题,采用动量矩为设计变量,再通过反问题计算得到叶片来间接对叶片进行参数化;针对评价函数计算量太大的问题,根据试验设计理论安排训练样本,采用神经网络建立设计变量与目标函数间的复... 针对三元扭曲叶片优化设计过程中设计变量较多的问题,采用动量矩为设计变量,再通过反问题计算得到叶片来间接对叶片进行参数化;针对评价函数计算量太大的问题,根据试验设计理论安排训练样本,采用神经网络建立设计变量与目标函数间的复杂的响应关系,并且详细研究了反向传播和径向基函数2种网络在对评价函数进行预测过程中的应用,建立了一种新的叶片优化设计方法.与传统的优化方法相比,其设计变量数目较少,以叶轮内的三维粘性流动分析为基础且大大缩短了计算时间.利用此方法对一台混流泵的扬程和效率进行优化,所得叶片性能良好,从而验证了此方法的有效性. 展开更多
关键词 反问题 神经网络 优化
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改变蜗壳宽度对离心风机气动噪声影响的数值计算与试验研究 被引量：28
7
作者 刘晓良 祁大同 +2 位作者 马健峰 袁民建 邱长安 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1429-1434,共6页
采用基于非定常流场的离心风机气动噪声源数值分析方法,定性分析了改变蜗壳宽度对T9-19No.6.3A离心风机偶极子声源强度的影响.数值计算表明:随着蜗壳宽度的增加,该风机主要的偶极子声源强度逐渐降低.以数值分析为指导,在改变蜗壳宽度的... 采用基于非定常流场的离心风机气动噪声源数值分析方法,定性分析了改变蜗壳宽度对T9-19No.6.3A离心风机偶极子声源强度的影响.数值计算表明:随着蜗壳宽度的增加,该风机主要的偶极子声源强度逐渐降低.以数值分析为指导,在改变蜗壳宽度的情况下对T9-19No.6.3A离心风机的气动性能和噪声特性进行了试验测量.试验结果表明:在整个变工况范围内,与原风机相比,随着蜗壳宽度的增加,风机的气动性能有所提高,风机的基频噪声有不同程度的降低,在高效点A声级降低了约3-5 dB,而涡流噪声有所增大,但在常用的大流量和中流量工况范围内,风机的噪声特性有所改善. 展开更多
关键词 离心风机 气动性能 气动噪声 蜗壳宽度
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小流量工况下离心风机蜗壳内部的三维流动测量分析 被引量：19
8
作者 曹淑珍 祁大同 +3 位作者 张义云 闻苏平 鲁渝北 邹林 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第7期688-692,共5页
利用五孔探针对小流量工况下离心通风机大宽度矩形截面蜗壳内部的三维流动进行了详细的测量 ,给出了蜗壳螺旋通道部分的 3～ 8个横截面内比较清晰的时均速度、静压和总压的分布图形 .结果表明 ,在小流量工况下 ,蜗壳内部的二次旋涡在蜗... 利用五孔探针对小流量工况下离心通风机大宽度矩形截面蜗壳内部的三维流动进行了详细的测量 ,给出了蜗壳螺旋通道部分的 3～ 8个横截面内比较清晰的时均速度、静压和总压的分布图形 .结果表明 ,在小流量工况下 ,蜗壳内部的二次旋涡在蜗舌处就开始形成 ,在一个横截面内 ,由开始有 1个涡发展成 2个、甚至 3个涡 ;速度沿径向的分布与动量矩守恒规律有比较明显的差别 ,特别是蜗舌附近区域的速度和压力分布与通常的分析有很大不同 ;蜗壳内的损失可初步归纳为 4种 :二次流损失、内泄漏损失、冲击损失和磨擦损失 ;在小流量工况下 ,二次流损失和内泄漏损失相对最为严重 . 展开更多
关键词 三维流量测量 离心通风机 蜗壳 小流量工况 二次流动 流速分布 压力分布
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三元叶轮子午流道和叶片的优化方法 被引量：18
9
作者 卢金铃 席光 祁大同 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1021-1025,共5页
利用反问题计算间接对叶片进行参数化并结合神经网络技术,建立了一种基于三维黏性流动分析的叶轮优化设计方法.该方法将设计变量分为叶片的设计变量和子午流道的设计变量,并分别作为子系统和中心系统.首先,在子系统内保持子午流道形状不... 利用反问题计算间接对叶片进行参数化并结合神经网络技术,建立了一种基于三维黏性流动分析的叶轮优化设计方法.该方法将设计变量分为叶片的设计变量和子午流道的设计变量,并分别作为子系统和中心系统.首先,在子系统内保持子午流道形状不变,利用遗传算法对叶片进行优化.然后,在中心系统内利用试验设计理论安排训练样本,采用神经网络建立叶轮性能与子午流道设计参数之间的响应关系,同时计及叶片形状对叶轮性能的影响,对子午流道及叶片进行优化.该方法设计变量个数较少,通过将设计变量进行分类并分步优化,有效地减少了计算量,对三元叶轮的优化问题具有良好的应用前景.通过对一台混流泵叶轮进行优化,扬程和效率分别提高了7.43%和3.37%,从而验证了该方法的实用性. 展开更多
关键词 子午流道 叶片 优化 神经网络
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离心压缩机叶轮叶片疲劳断裂故障的数值分析 被引量：20
10
作者 毛义军 祁大同 许庆余 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1336-1339,共4页
采用有限元方法计算了离心压缩机叶轮叶片的前14阶模态和离心力作用下的静应力,并采用单向流固耦合方法计算了叶轮叶片在非定常气动力载荷下的等效交变应力.为了节省计算成本,离心叶轮采用满足循环对称条件的单扇区模型.计算结果表明:... 采用有限元方法计算了离心压缩机叶轮叶片的前14阶模态和离心力作用下的静应力,并采用单向流固耦合方法计算了叶轮叶片在非定常气动力载荷下的等效交变应力.为了节省计算成本,离心叶轮采用满足循环对称条件的单扇区模型.计算结果表明:非定常气动力载荷的主频率落入叶轮叶片第6阶固有频率的共振区,导致在叶轮叶片的前缘附近区域形成局部共振,使该区域的等效应力最大;离心叶轮叶片在离心力和非定常气动力共同作用下形成的交变应力小于工作条件下的屈服应力,不会形成叶片的塑性破坏,但交变载荷的长期作用导致了叶片前缘区域的高周疲劳破坏.预测的叶片应力集中位置和实际断裂位置一致,表明了该方法在工程实践中的有效性. 展开更多
关键词 离心压缩机 故障 交变应力 高周疲劳 数值分析
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椭圆形进口集流器对多翼离心风机性能影响的实验研究 被引量：18
11
作者 温选锋 杨昕 +2 位作者 祁大同 毛义军 陈望明 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期45-51,共7页
针对中央空调中广泛使用的多翼离心风机,设计了一种新结构的椭圆形进口集流器,实验研究了这种集流器对风机性能的影响.研究结果表明:适当增加集流器出口面积有利于改进风机的气动性能,但同时噪声有所提高;相比传统集流器,具有合理参数... 针对中央空调中广泛使用的多翼离心风机,设计了一种新结构的椭圆形进口集流器,实验研究了这种集流器对风机性能的影响.研究结果表明:适当增加集流器出口面积有利于改进风机的气动性能,但同时噪声有所提高;相比传统集流器,具有合理参数及安装位置的椭圆形集流器能够更好地提高风机的综合性能.当椭圆形集流器的偏心角θ为0°、偏距比ε1和ε2均为0.067时,风机在变转速工况范围内的风量增加了8.8%～12.8%,总效率提高了1.7%～4.6%,噪声降低了0.4～0.6dB;当θ为30°、ε1和ε2均为0.067时,风机风量增加了2.5%～6.0%,总效率提高了0.6%～1.4%,噪声降低1.2～1.5dB.实验结果为改进前向多翼离心风机的性能提供了一条可以继续探索的途径,也可为完善该类风机的设计方法提供参考. 展开更多
关键词 前向多翼离心风机 进口集流器 实验研究
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离心风机气动噪声控制的理论与实验研究 被引量：19
12
作者 赵忖 祁大同 +2 位作者 毛义军 徐辰 温选锋 《风机技术》 2013年第6期24-34,40,共12页
若干年来,我们针对离心风机气动噪声控制问题进行了一系列理论和实验研究,提出了一种识别风机内部主要气动噪声源并通过判断主要噪声源强度变化对风机进行降噪改进的简捷方法,明确了离心风机的主要气动噪声源在蜗壳上,而不是在叶轮上,... 若干年来,我们针对离心风机气动噪声控制问题进行了一系列理论和实验研究,提出了一种识别风机内部主要气动噪声源并通过判断主要噪声源强度变化对风机进行降噪改进的简捷方法,明确了离心风机的主要气动噪声源在蜗壳上,而不是在叶轮上,通过对离心风机气动噪声的产生及传播机理的研究,在理论上为正确进行离心风机气动噪声的控制及预测做出了有意义的推进。以上述理论为核心,本文进行了大量的实验研究,形成了一套对离心风机进行降噪改进的关键技术。 展开更多
关键词 离心风机 气动噪声 噪声控制 理论与实验研究
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混流泵三元叶片优化设计方法研究 被引量：14
13
作者 席光 卢金铃 祁大同 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期952-955,共4页
以叶片角的分布为优化变量,叶轮效率为优化目标,将三维粘性流动分析与神经网络相结合对混流泵叶片进行了优化设计。在设计空间内根据实验设计理论安排神经网络的训练样本,选择径向基函数网络建立设计变量和目标函数间复杂的响应关系,利... 以叶片角的分布为优化变量,叶轮效率为优化目标,将三维粘性流动分析与神经网络相结合对混流泵叶片进行了优化设计。在设计空间内根据实验设计理论安排神经网络的训练样本,选择径向基函数网络建立设计变量和目标函数间复杂的响应关系,利用遗传算法进行优化。针对研究对象设计变量较多、变化范围较大的问题,提出子系统优化的初步思想,即:将优化变量进行分类,对每类变量建立子系统,分别在子系统内进行局部优化,然后再考虑子系统之间的相互影响进行全局优化。对一混流泵的三元扭曲叶片进行优化,叶轮效率明显提高,从而验证了该方法的简便性与有效性。 展开更多
关键词 优化 混流泵 神经网络 遗传算法
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气液两相流泵的研究进展 被引量：9
14
作者 卢金铃 席光 祁大同 《流体机械》 CSCD 2001年第12期12-15,共4页
介绍了气液两相流动的主要计算模型 ,总结了现有两相流泵的特点 ,对有关两相流泵的流场分析、性能预测、试验研究及水力设计等方面的现有成果分别进行了综述 。
关键词 两相流泵 数学模型 设计 气液两相流 油气多相混输
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离心泵三元扭曲叶片设计的研究 被引量：14
15
作者 卢金铃 席光 +1 位作者 祁大同 邱凯 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第S1期61-64,共4页
本文参照离心压缩机三元扭曲叶片的设计方法,发展了一种离心泵叶轮三元叶片的设计方法。采用液流角动量作为控制叶片弯扭规律的参数,考虑流动分离对叶片中心面形状的影响,对沿轮盘、轮盖处相对流线上角动量分布形式的确定原则进行了分... 本文参照离心压缩机三元扭曲叶片的设计方法,发展了一种离心泵叶轮三元叶片的设计方法。采用液流角动量作为控制叶片弯扭规律的参数,考虑流动分离对叶片中心面形状的影响,对沿轮盘、轮盖处相对流线上角动量分布形式的确定原则进行了分析与改进。通过引进叶轮水力效率来计及粘性的综合影响,使基于平均S2m流面反问题的计算方法更符合实际情况。最后对一离心泵的叶片进行计算,得到了较好的叶片形式。 展开更多
关键词 离心泵 叶片 流面 设计
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叶片与蜗舌耦合对离心风机性能和旋转噪声影响的数值研究 被引量：14
16
作者 毛义军 祁大同 +1 位作者 徐长棱 刘秋洪 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期368-372,共5页
利用三维N-S方程和RNGk-ε湍流模型对离心风机内部的非定常粘性流场进行了数值模拟,分析了不同时刻叶片与蜗舌所处的不同相对位置对风机瞬时性能、叶轮出口流动以及对蜗舌处的静压分布和静压脉动的影响。同时指出,改进特定时刻叶片与蜗... 利用三维N-S方程和RNGk-ε湍流模型对离心风机内部的非定常粘性流场进行了数值模拟,分析了不同时刻叶片与蜗舌所处的不同相对位置对风机瞬时性能、叶轮出口流动以及对蜗舌处的静压分布和静压脉动的影响。同时指出,改进特定时刻叶片与蜗舌处于特定相对位置时风机的瞬时性能是提高风机总体性能的一条新的途径。此外,还尝试运用一种新的方法,即不用求解声场而直接依据非定常流场中的静压脉动分析了蜗舌处主要气动噪声源的位置及其成因。 展开更多
关键词 离心风机 非定常流场 旋转噪声 风机性能
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前向离心风机蜗壳出口结构的数值优化 被引量：13
17
作者 刘晓良 袁民建 +1 位作者 毛义军 祁大同 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期61-65,共5页
对某前向离心风机内部三维非定常流动进行了数值计算,重点研究了蜗壳出口的3个结构参数——蜗壳出口扩张角、叶轮的露出长度以及蜗舌间隙对风机气动性能及气动噪声的综合影响.通过响应面方法对数值结果进行二次回归拟合,得到3个结构参... 对某前向离心风机内部三维非定常流动进行了数值计算,重点研究了蜗壳出口的3个结构参数——蜗壳出口扩张角、叶轮的露出长度以及蜗舌间隙对风机气动性能及气动噪声的综合影响.通过响应面方法对数值结果进行二次回归拟合,得到3个结构参数与风机效率和A声级间的函数关系,并进行了优化分析.数值结果表明:叶轮露出长度和蜗舌间隙对风机效率和A声级影响较为显著,通过优化能够在保持风机效率基本不变的情况下使A声级降低9.4 dB.将可靠的CFD数值技术与响应面方法结合起来用于指导离心风机的改进及试验设计是可行的. 展开更多
关键词 蜗壳出口结构 气动性能 气动噪声 前向离心风机 响应面方法
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离心风机基频气动偶极子噪声的数值研究 被引量：13
18
作者 蔡建程 祁大同 +2 位作者 卢傅安 唐囡 汤宏涛 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期66-70,108,共6页
运用计算流体动力学技术及声比拟理论研究了离心风机3个不同流量下蜗壳及叶片表面偶极子声源产生的基频噪声.风机内部三维瞬态流场由计算流体动力学模拟得到.根据气动声学的FW-H方程对蜗壳内表面提取偶极子声源,对于叶片噪声利用Lowson... 运用计算流体动力学技术及声比拟理论研究了离心风机3个不同流量下蜗壳及叶片表面偶极子声源产生的基频噪声.风机内部三维瞬态流场由计算流体动力学模拟得到.根据气动声学的FW-H方程对蜗壳内表面提取偶极子声源,对于叶片噪声利用Lowson公式进行建模.为了使计算模型更符合实际,建立了以蜗壳为界的内外声学直接边界元模型,使用多区域声学边界元模型,考虑蜗壳对声传播的散射作用,内部噪声通过蜗壳的进出口传播到风机外部.结果表明:在非定常流场中,蜗壳表面的压力波动以基频为主,而叶片上的压力波动并没有明显的基频分量;蜗舌是基频噪声的最主要声源;随着流量变大,蜗壳辐射的噪声急剧增加;由叶片产生的偶极子基频噪声比蜗壳小,特别是在大流量工况下. 展开更多
关键词 离心风机 基频 噪声 偶极子声源
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离心压缩机径向吸气室内部流动的数值研究 被引量：13
19
作者 王锐 祁大同 +1 位作者 王学军 张勇 《流体机械》 CSCD 北大核心 2008年第6期19-24,9,共7页
对离心压缩机径向吸气室的内部流动进行了数值研究,分析了吸气室本身以及叶轮对其内流的影响,详细给出了吸气室内部的流动结构。结果表明吸气室内部的流动损失及其出口存在的流动畸变主要是由于气流在环形通道中产生的一系列旋涡造成的... 对离心压缩机径向吸气室的内部流动进行了数值研究,分析了吸气室本身以及叶轮对其内流的影响,详细给出了吸气室内部的流动结构。结果表明吸气室内部的流动损失及其出口存在的流动畸变主要是由于气流在环形通道中产生的一系列旋涡造成的,叶轮的旋转进一步增加了吸气室内部损失和出口流动的不均匀性。计算结果为优化吸气室结构提供了一定的理论依据。 展开更多
关键词 离心压缩机 径向吸气室 数值模拟
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改变蜗壳安装位置提高多翼离心风机性能的试验研究与数值分析 被引量：13
20
作者 方挺 杨昕 +2 位作者 温选锋 赵忖 祁大同 《流体机械》 CSCD 北大核心 2013年第9期1-6,共6页
以中央空调中广泛使用的多翼离心风机为研究对象，在不改变现有加工工艺的情况下，保持叶轮和集流器同心，试验研究了改变蜗壳安装位置时的气动性能和噪声特性。试验结果表明：对于本文研究的风机，叶轮中心与蜗壳中心相重合的位置并不... 以中央空调中广泛使用的多翼离心风机为研究对象，在不改变现有加工工艺的情况下，保持叶轮和集流器同心，试验研究了改变蜗壳安装位置时的气动性能和噪声特性。试验结果表明：对于本文研究的风机，叶轮中心与蜗壳中心相重合的位置并不是最佳安装位置，适当改变蜗壳的安装位置可使风机性能得到改善。当叶轮偏距￡为10mm，偏心角0为150°时，相比于原风机，改变蜗壳安装位置的风机在变转速工况范围内，风量提高3．5％-3．9％，效率提高1．2％-2．8％，同时噪声下降1．6—1．8dB（A）。对改进前后风机内部流动的数值分析表明：改进风机也改善了叶轮叶道内的总体流动状况，减小叶道内的流动分离损失，增加了流通能力，因而使风机气动性能提高，噪声降低。 展开更多
关键词 多翼离心风机 蜗壳安装位置 数值模拟 试验研究
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