目前風(fēng)機(jī)的湍流數(shù)值模擬方法有直接數(shù)值模擬法、雷諾時(shí)間平均法和大渦模擬法。每個(gè)湍流模型都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)。對(duì)于直接數(shù)值模擬方法，其優(yōu)點(diǎn)是可以在不引入經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ图僭O(shè)的情況下模擬流場(chǎng)中各尺寸的湍流波動(dòng)，因此被稱為精準(zhǔn)的湍流波動(dòng)?；陲L(fēng)機(jī)的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，提出了一種基于模糊RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的離心風(fēng)機(jī)建模方法。精細(xì)計(jì)算風(fēng)機(jī)流體數(shù)值模擬方法的缺點(diǎn)是在直接數(shù)值計(jì)算中，網(wǎng)格尺寸要求很小，導(dǎo)致計(jì)算量的增加。它通常需要較大的內(nèi)存和快速的CPU，因此在實(shí)際工程中很難應(yīng)用。雷諾時(shí)間平均法是工程中常用的數(shù)值模擬方法。風(fēng)機(jī)通過(guò)引入雷諾應(yīng)力的封閉方程，可以求解時(shí)間平均雷諾方程。其優(yōu)點(diǎn)是避免了直接數(shù)值模擬計(jì)算量過(guò)大的問(wèn)題，但這些經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭贿m用于有限的環(huán)境。直接數(shù)值模擬（DNS）是瞬時(shí)湍流控制方程的直接解。DNS的較大優(yōu)點(diǎn)是它不需要對(duì)湍流進(jìn)行任何簡(jiǎn)化或近似。理論上，可以得到相對(duì)準(zhǔn)確的結(jié)果。然而，直接風(fēng)機(jī)數(shù)值模擬所需的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)數(shù)量巨大，計(jì)算量大。目前，只有一些簡(jiǎn)單的流動(dòng)機(jī)理可以研究，如室內(nèi)空氣流動(dòng)、靜水中的氣泡上升、顆粒與筒體在流動(dòng)過(guò)程中的碰撞磨損等。

風(fēng)機(jī)基于LSSVM算法建立了礦井離心風(fēng)機(jī)性能預(yù)測(cè)模型。采用LHS方法對(duì)礦用離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集，進(jìn)一步降低了建模成本，提高了建模精度。通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證了該方法的有效性。第二種改進(jìn)方案的基本思想是在風(fēng)機(jī)外殼不變的情況下，增加風(fēng)機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)直徑。然而，在實(shí)際生產(chǎn)中也有許多類似的離心風(fēng)機(jī)。盡管它們的大小、結(jié)構(gòu)和速度不同，但它們遵循相似的機(jī)制。因此，如何利用現(xiàn)有的相似離心風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)建立現(xiàn)有的離心風(fēng)機(jī)模型成為下一個(gè)研究方向。根據(jù)天蝎科魚類的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)和渦流特性，設(shè)計(jì)了一種風(fēng)機(jī)葉片，用于模擬魚類的彎曲姿態(tài)。風(fēng)機(jī)采用數(shù)值模擬的方法，研究了傳統(tǒng)的單圓弧原型葉片和魚狀葉片對(duì)多翼離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)性能和噪聲的影響。通過(guò)可視化分析，發(fā)現(xiàn)在魚狀葉片的過(guò)流過(guò)程中，渦流強(qiáng)度明顯小于原型風(fēng)機(jī)，流場(chǎng)分布更加均勻。魚狀葉片的使用有效地減小了風(fēng)機(jī)蝸殼舌處的壓力波動(dòng)，削弱了葉片與蝸殼舌間的非定常相互作用。風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲計(jì)算分析結(jié)果表明，單弧原型葉片的風(fēng)機(jī)噪聲頻率分布在中低頻段，風(fēng)機(jī)魚形葉片的風(fēng)機(jī)噪聲頻率主要分布在中頻段，說(shuō)明風(fēng)機(jī)噪聲頻率分布規(guī)律和噪聲特性兩個(gè)風(fēng)扇的啟動(dòng)路徑不同。數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明，魚狀葉片多葉離心風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)性能有了明顯的改善，風(fēng)量增加了12.5%，效率提高了5.65%，測(cè)點(diǎn)平均噪聲降低了2.78db。

風(fēng)機(jī)在大流量區(qū)計(jì)算值比實(shí)測(cè)值偏高，小流量區(qū)計(jì)算值比實(shí)測(cè)值偏低，但是整體上計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果基本吻合。（3）引風(fēng)機(jī)軸承冷卻方式由工業(yè)水冷卻改為帶風(fēng)機(jī)軸承冷卻，降低了用水量。由效率曲線圖可知，大流量區(qū)計(jì)算結(jié)果比實(shí)測(cè)結(jié)果偏高，小流量區(qū)計(jì)算結(jié)果比實(shí)測(cè)結(jié)果偏低，說(shuō)明計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果吻合。通過(guò)實(shí)驗(yàn)值與計(jì)算值的對(duì)比，CFX 軟件的數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果一致，由此驗(yàn)證了采用CFX 軟件對(duì)帶進(jìn)氣箱的離心風(fēng)機(jī)的數(shù)值模擬是可靠的。

試驗(yàn)噪聲分析

離心風(fēng)機(jī)的噪聲按照流體動(dòng)力聲源的發(fā)聲機(jī)制，分為三類：1）單極子，2）偶極子，3)四極子，風(fēng)機(jī)正常工作狀態(tài)下產(chǎn)生的噪聲主要來(lái)源于偶極子源。根據(jù)GB/T2888-2008《風(fēng)機(jī)和羅茨鼓風(fēng)機(jī)噪聲測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)有無(wú)進(jìn)氣箱離心風(fēng)機(jī)的噪聲進(jìn)行測(cè)試。試驗(yàn)地點(diǎn)：浙江上風(fēng)高科專風(fēng)實(shí)業(yè)有限公司CNAS 檢測(cè)中心；在斜槽離心風(fēng)機(jī)樣機(jī)的基礎(chǔ)上，提出了三種改進(jìn)方案：向內(nèi)延長(zhǎng)風(fēng)機(jī)短葉片可減少短葉片吸力面分離，提高風(fēng)機(jī)效率2。采用聲級(jí)計(jì)對(duì)風(fēng)機(jī)出口處的噪聲進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試方式及儀器。測(cè)量時(shí)，除地面外無(wú)其他的反射條件，測(cè)點(diǎn)位置D 距地面的高度與風(fēng)機(jī)出口中心持平，水平方向上與出氣口軸線成45° ，距離出氣口中心L=1m。

風(fēng)機(jī)的噪聲在小流量區(qū)，帶進(jìn)氣箱的離心風(fēng)機(jī)噪聲低于不帶進(jìn)氣箱，隨著流量的增加，帶進(jìn)氣箱的風(fēng)機(jī)噪聲顯著提高，在大流量區(qū)，明顯的高于不帶進(jìn)氣箱的噪聲。