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单动叶安装角异常时轴流风机的噪声特性

中国电机工程学报 2015年第5期35卷 1183-1192页

作者：李春曦林卿叶学民电站设备状态监测与控制教育部重点实验室(华北电力大学) 河北省保定市071003

以OB-84型单级动叶可调轴流风机为研究对象,在大涡模拟基础上,引入FW-H声学模型,模拟得到了安装角异常时风机声源强度分布和不同区域的气动噪声时频特性,并与正常工况进行了比较。研究表明:该风机的主要噪声源集中在吸力面叶片的前缘及... 详细信息

以OB-84型单级动叶可调轴流风机为研究对象,在大涡模拟基础上,引入FW-H声学模型,模拟得到了安装角异常时风机声源强度分布和不同区域的气动噪声时频特性,并与正常工况进行了比较。研究表明:该风机的主要噪声源集中在吸力面叶片的前缘及叶顶附近;当动叶安装角异常时,高强度噪声源范围扩大,声功率级和声压级均有不同程度提高,致使在异常叶片周边流道内形成高噪声带;声压脉动区间和声压幅值受动叶偏离度影响较大,且越靠近声源的区域受影响程度愈显著;动叶安装角异常增强了动叶区宽频噪声特性,分散了其他区域在低频段的离散峰值,使其向高频段转移,而位于中高频段的宽频噪声明显提高。

关键词：轴流风机动叶安装角异常噪声数值预估噪声特性

动叶可调轴流式通风机叶片安装角异常工况下的气动特性

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中国电机工程学报 2009年第26期29卷 79-84页

作者：叶学民李俊王松岭李春曦骞宏伟华北电力大学能源与动力工程学院河北省保定市071003

动叶可调轴流式风机因具有较宽的高效区而得到广泛应用。以OB-84型带后导叶的动叶可调轴流风机为对象,采用Fluent对单个动叶安装角处于3种异常状况下的叶轮内流特征进行了数值模拟,并分析了安装角异常变化对风机全压和效率特性曲线的影... 详细信息

动叶可调轴流式风机因具有较宽的高效区而得到广泛应用。以OB-84型带后导叶的动叶可调轴流风机为对象,采用Fluent对单个动叶安装角处于3种异常状况下的叶轮内流特征进行了数值模拟,并分析了安装角异常变化对风机全压和效率特性曲线的影响。研究表明:随异常叶片安装角的增大,异常叶片后缘处的尾迹损失增加,压力面压力梯度从前缘到后缘逐渐减小,而吸力面压力梯度增大并在后缘产生旋涡;叶轮出口的低压区范围扩大而总压值减小,异常叶片引起的流动损失主要集中在叶高中部位置;风机全压呈现先增大后减小的趋势,当异常叶片安装角增加为6°、12°和18°时,风机内效率下降分别为2.9%、4.8%和9.1%。

关键词：轴流风机动叶可调安装角异常内流特征

单动叶安装角异常时轴流风机压力脉动特性的数值分析

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动力工程学报 2016年第5期36卷 395-403页

作者：叶学民丁学亮李春曦华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室河北保定071003

以OB-84型动叶可调轴流风机为对象,对单动叶安装角在不同偏离度下的风机内部流场特征和性能进行了非定常计算,得到了安装角异常下压力脉动的时域和时频特性、静压时均值及等效应力分布.结果表明:动叶安装角异常时,各监测点的压力信号及... 详细信息

以OB-84型动叶可调轴流风机为对象,对单动叶安装角在不同偏离度下的风机内部流场特征和性能进行了非定常计算,得到了安装角异常下压力脉动的时域和时频特性、静压时均值及等效应力分布.结果表明:动叶安装角异常时,各监测点的压力信号及压力脉动能量均出现异常特征,尤其是叶轮出口处的变化最为突出;动叶异常偏离对时域和时频特性的影响程度随偏离度的增大而提高,并导致压力脉动强度增大;各监测点的近似熵在大偏离度下变化显著,对动叶异常偏离具有良好的表征能力;静压时均值的分布和数值随偏离度改变均有较大变化,而叶片等效应力仅在数值上有明显改变.

关键词：动叶可调轴流风机偏离度安装角异常压力脉动

轴流风机动叶安装角异常时的能量特征提取研究

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华北电力大学学报（自然科学版） 2015年第4期42卷 70-76页

作者：李春曦林卿叶学民华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室河北保定071003

针对OB-84型动叶可调轴流风机,采用大涡模拟与基于Lighthill声类比的FW-H模型相结合的方法,获得了单动叶安装角调整异常时的声压信号,通过小波包分析和EMD分析提取了能量特征。结果表明:除动叶区外,其他区域内异常状态下包含基频的第1... 详细信息

针对OB-84型动叶可调轴流风机,采用大涡模拟与基于Lighthill声类比的FW-H模型相结合的方法,获得了单动叶安装角调整异常时的声压信号,通过小波包分析和EMD分析提取了能量特征。结果表明:除动叶区外,其他区域内异常状态下包含基频的第1频带内小波包能量明显低于正常状态下的数值,且随偏离度Δβ增加,该趋势愈加显著;EMD能量特征对异常工况的识别表现为动叶安装角偏离后,各区域内不同IMF能量相对值的明显变化;小波包能量熵和EMD能量熵均随Δβ增加而增大,且不同安装角所对应的能量熵具有较大差异,当Δβ=50°时,导叶区、集流区和扩压区的小波包能量熵较其他异常工况明显提高。上述特征为采用声压信号表征轴流风机动叶安装角异常状态和偏离程度提供了参考依据。

关键词：轴流风机安装角异常声压信号小波包分析 EMD分析

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轴流通风机动叶安装角异常的气动特性研究

轴流通风机动叶安装角异常的气动特性研究

作者：李俊华北电力大学（河北）

学位级别：硕士

本文采用雷诺时均的三维Navier-Stokes方程,以及Realizable k ?ε两方程模型对OB-84型带后导叶轴流风机的内流特征和气动性能进行了全流道的三维数值模拟,在验证论文使用的数值模拟方法是有效的前提下,分别对单动叶、两相邻动叶、两相... 详细信息

本文采用雷诺时均的三维Navier-Stokes方程,以及Realizable k ?ε两方程模型对OB-84型带后导叶轴流风机的内流特征和气动性能进行了全流道的三维数值模拟,在验证论文使用的数值模拟方法是有效的前提下,分别对单动叶、两相邻动叶、两相间动叶、相邻三动叶安装角偏离设计值时等多个工况下进行了数值计算,分析了单个、多个动叶安装角偏移前后的流场和风机出力的变化规律,获得了动叶安装角偏移前后的轴流风机的特性曲线,据此得到了可为同类风机实际运行提供指导的理论和参考数据。

关键词：轴流风机动叶可调安装角异常内流特征

单动叶安装角深度异常对轴流风机性能及噪声影响的数值模拟

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中国电机工程学报 2012年第35期32卷 122-129页

作者：李春曦尹攀叶学民电站设备状态监测与控制教育部重点实验室(华北电力大学) 河北省保定市071003

轴流风机动叶安装角调整漂移是导致电站非计划停机的主要故障之一。以带扩压器的OB-84型轴流风机为对象,采用Fluent对单叶片安装角发生不同程度同向和反向偏离时的风机内流特征、性能曲线和噪声变化进行了三维数值模拟。研究表明:异常... 详细信息

轴流风机动叶安装角调整漂移是导致电站非计划停机的主要故障之一。以带扩压器的OB-84型轴流风机为对象,采用Fluent对单叶片安装角发生不同程度同向和反向偏离时的风机内流特征、性能曲线和噪声变化进行了三维数值模拟。研究表明:异常动叶安装角的偏离值及其偏离方向对风机的性能曲线和噪声特征有明显的影响,动叶异常时对应的全压和效率值大都低于正常情形,而噪声则增强,且越大,其变化幅度愈显著;异常叶片扰乱了流场内的总压和噪声分布,随增加,其影响区域由相邻流道扩展至下游处的多个流道,并形成狭长的低压带和高噪带。

关键词：动叶可调轴流风机动叶安装角异常风机性能噪声特性

基于复杂度的轴流风机动叶偏移时声压信号的表征

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动力工程学报 2015年第1期35卷 62-69页

作者：李春曦林卿叶学民华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室河北保定071003

以OB-84型单级动叶可调轴流风机为研究对象,在大涡模拟LES基础上,引入FW-H声学模型,模拟得到动叶安装角异常时风机各区域的声压信号分布,并与正常工况进行了比较.基于功率谱密度特征,对原始声压信号进行小波分解与重构,并提取重构信号... 详细信息

以OB-84型单级动叶可调轴流风机为研究对象,在大涡模拟LES基础上,引入FW-H声学模型,模拟得到动叶安装角异常时风机各区域的声压信号分布,并与正常工况进行了比较.基于功率谱密度特征,对原始声压信号进行小波分解与重构,并提取重构信号的特征熵,探讨了3种复杂度算法及其表征能力.结果表明:不同区域内声压时域特征各异,当动叶安装角异常时,声压信号的脉动形态、脉动区间和幅值均发生改变;该风机噪声信号在低频处呈现出明显的离散峰值特征,且能量逐级递减,而随偏离度增加,宽频噪声特性更加突出;动叶区声压信号特征熵最低,规律性很强,集流区和扩压区的气动特性和噪声信号相对稳定,可用近似熵、样本熵和Lempel-Ziv复杂度来表征风机单动叶偏离程度.

关键词：轴流风机动叶安装角异常声压信号复杂度

动叶可调轴流风机前后级叶轮单叶片非同步调整时的内流特征

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动力工程学报 2014年第7期34卷 541-550页

作者：叶学民李新颖李春曦华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室保定071003

对某两级动叶可调轴流风机进行了整机三维定常数值模拟,研究了不同工况下第一、第二级叶轮单叶片安装角发生非同步调整对风机整机、单级叶轮以及异常叶片周围流场的影响.结果表明:叶片安装角发生小角度偏离时,风机的全压和效率均变化不... 详细信息

对某两级动叶可调轴流风机进行了整机三维定常数值模拟,研究了不同工况下第一、第二级叶轮单叶片安装角发生非同步调整对风机整机、单级叶轮以及异常叶片周围流场的影响.结果表明:叶片安装角发生小角度偏离时,风机的全压和效率均变化不大,随着偏离度Δβy的增大,风机性能显著恶化;第一级叶轮异常时风机的整体性能、单级叶轮的总压升能力和异常叶片自身的做功性能以及前后级导叶效率均劣于第二级叶轮异常时,尤其是负向偏离时表现更显著,仅Δβy=12°时优于第二级叶轮异常时;正向偏离时,第一、第二级叶轮的熵产率和流线分布呈相似规律,均在异常叶片吸力面侧尾缘形成高熵产率区和分离涡,其大小随Δβy增大而增大;负向偏离时,第一级叶轮异常时在异常叶片的压力面侧为高损失区,而第二级叶轮异常时则对相邻叶片的吸力面产生影响,并在其尾部形成分离涡.

关键词：动叶可调轴流风机两级叶轮非同步调整安装角异常内流特征

两异常动叶间的相位关系对轴流风机性能的影响

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动力工程学报 2014年第5期34卷 396-403页

作者：叶学民李春曦尹攀李新颖华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室保定071003

以OB-84型动叶可调轴流风机为研究对象,采用Fluent软件对两异常叶片处于不同相位、安装角发生多种正向偏离时的风机模型进行三维数值模拟,得到风机性能曲线以及总压、熵产率和噪声分布的变化特征.结果表明:异常叶片间的相位关系和安装... 详细信息

以OB-84型动叶可调轴流风机为研究对象,采用Fluent软件对两异常叶片处于不同相位、安装角发生多种正向偏离时的风机模型进行三维数值模拟,得到风机性能曲线以及总压、熵产率和噪声分布的变化特征.结果表明:异常叶片间的相位关系和安装角偏离度对风机运行性能和内流特征的影响程度不同,动叶异常时对应的全压和效率大多低于正常情形下,而最大声源功率级显著提高;在相同的安装角偏离度下,随着异常叶片间隔的增大,全压和效率总体呈降低趋势;异常叶片的相位和安装角偏离度对动叶截面上的总压、熵产率和声源功率级分布的影响具有一致性;随着安装角偏离度的增大,异常叶片诱发附近的高压区、高熵产率区和高噪声区逐渐演变为包含周向下游数个流道的带状区,从而导致风机性能严重偏离正常情形.

关键词：动叶可调轴流风机安装角异常动叶间相位关系风机性能熵产噪声特性