罗茨鼓风机消声器设计与实验研究

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罗茨鼓风机是一种典型的气体增压与输送机械,在诸多行业获得了广泛应用。然而罗茨鼓风机工作时风量较大,并且每次吸气和排气时伴有突变现象,从而产生较大的噪声,大大超过了环境噪声标准,不仅影响劳动生产率的提高,也影响着设备的使用寿命,限制了其进一步发展。为了减小这种噪声的影响,性能优良的消声器设计必不可少。  消声器种类形式有很多,按照有无控制源通常可分为有源噪声控制和无源噪声控制两部分。有源噪声控制原理是采用反相信号来消除噪声,通过噪声的镜像抵消原始噪声,从而达到降低噪声的目的;无源噪声控制是通过在进排气管道上加装不同结构的消声器,利用消声器对声音的衰减达到消声的目的。在消声器设计和实际应用过程中,其内部结构不是越复杂越好,通常结构越复杂相应的压力损失也越大,加工成本和加工难度也更高。根据进排气噪声的频谱特性选择和设计配套的消声器才能达到相应的消声效果。  本文在对RRE-250罗茨鼓风机进行原始数据分析的基础上,采用实验和仿真相结合的方法,针对其特点和设计要求进行设计,提供了两种设计方案,在确定设计方案并加工制造后,通过实验检验其消声性能和气动性能。实验表明:所设计的消声器压力损失较小,消声量约为20dB,可以将风机出口噪声控制在100dB以下。分析了不同消声器结构参数对消声器性能的影响,通过分析发现,扁平的吸声片结构有利于改善高频失效现象,其迎风面采用尖劈结构有利于减小压降和气流再生噪声。将所设计的消声器安装在ZG-250风机上实验,分析各消声器存在的问题。数据表明,罗茨鼓风机噪声较大不仅仅是进出口处的问题,要想对其降噪必须进行综合考虑,为此提出了一些改进意见。为了了解和预测方案二消声器消声性能,对其进行了静态和动态声学性能分析,通过分析可以看出,这种消声器具有较好的宽频消声效果,特别是在低频阶段消声效果明显。本文将消声器理论用于消声器设计,并通过实验和仿真检验其性能,为今后同类消声器设计提供参考,具有重要意义。  
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