山東冠熙環(huán)保設備有限公司主營：軸流風機,耐高溫高濕風機,烘干設備用風機,離心風機,除塵風機

風機作為各行各業(yè)的配套產(chǎn)品，廣泛應用于地鐵通風、礦冶通風、樓宇換氣通風，空調(diào)設備等。同時，為了提高風機出口擋板的密封性，對風機出口擋板、進口擋板和執(zhí)行機構進行更換，以提高風機的效率。然而，風機作為工業(yè)生產(chǎn)中主要的能源消耗設備及噪聲來源之一，其科技含量的提升和加工制造工藝的創(chuàng)新與優(yōu)化對節(jié)約資源和環(huán)境保護有著重要的意義。據(jù)統(tǒng)計，風機的電能消耗約占全國發(fā)電量的8～10%，因此提高風機的效率和運行效率是十分必要的。

鼓風機廣泛應用于鋼鐵、水泥、化工等特種行業(yè)。其葉輪滾動所發(fā)生的離心力為離心風機壓強升的首要來歷，而且在葉輪內(nèi)部由離心力發(fā)生的壓強升要遠遠大于氣體相對速度改動而發(fā)生的壓強升，而且選用增大風機的葉輪寬度增大風機流量的辦法，往往導致風機的功率下降，因而離心風機一般適用于高壓、小流量的場合。其結構特點是葉輪的寬徑比小、內(nèi)外徑比小、由長短葉片間隔且均勻分布，性能特點是壓力系數(shù)高、流量系數(shù)小，因此通常應用于高壓小流量的場合，但由于葉輪葉道較長，導致其內(nèi)部流動損失較大，通常效率較低。并且由于其葉片結構復雜，加工困難，加工成本較高，經(jīng)濟效益差，所以很多風機企業(yè)放棄了批量生產(chǎn)的計劃，甚至不生產(chǎn)，造成了市場貨源短缺，因此進一步的研究如何提高鼓風機效率，改善其加工工藝具有十分重要的意義。針對鼓風機機存在的以上問題，提出了“XQ斜槽式離心風機流場關鍵部件改進設計研究”的課題。本課題與某風機企業(yè)合作，對此型號風機結構進行改進設計，提高其性能。該課題的成功進行不僅會提高風機的效率，降低能源消耗，還會將風機的科學設計理念帶入企業(yè)，改善現(xiàn)在中、小、微風機企業(yè)粗放型生產(chǎn)的現(xiàn)狀。

因此，鼓風機選擇了LHS方法對離心風機的實驗數(shù)據(jù)進行采集。然而，神經(jīng)網(wǎng)絡建模所需的數(shù)據(jù)量大，建模周期長，建模數(shù)據(jù)分布不優(yōu)化，可能導致建模數(shù)據(jù)過度集中，容易陷入局部較優(yōu)。鼓風機在實驗的初始階段，收集的數(shù)據(jù)不應超過總實驗數(shù)據(jù)的25%。假設收集的總數(shù)據(jù)n=10天（d為輸入變量的維數(shù)），初始實驗中收集的實驗數(shù)據(jù)n 0應滿足n 0<0.25n=2.5d的要求，因此本文采用n 0=0。實驗初期采用25N作為實驗數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集的硬件實現(xiàn)方案如圖1所示。首先，用傳感器測量被測通風機的入口壓力、溫度、流量和轉速。然后將測量數(shù)據(jù)通過總線傳輸?shù)紻AQ數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。鼓風機的DAQ數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過I/O設備將數(shù)據(jù)打包到上位機中。由于變量之間的維數(shù)差異，采集到的數(shù)據(jù)沒有直接應用于模型訓練，因此有必要對數(shù)據(jù)進行規(guī)范化，即將無量綱數(shù)據(jù)轉換為無量綱數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)映射到[0,1]的范圍內(nèi)，以提高模型的收斂速度和精度。模型。模型訓練和模型驗證離心風機性能預測模型的訓練結構如圖2所示。該結構可分為兩部分：數(shù)據(jù)采集與處理和模型訓練。前者主要完成實驗數(shù)據(jù)的采集和處理，后者實現(xiàn)了性能預測模型的建立和驗證。首先，采用LHS方法采集離心風機的實驗數(shù)據(jù)（入口溫度、壓力、流量和風機轉速），并對鼓風機數(shù)據(jù)進行處理，用于LSSVM模型。

鼓風機基于LSSVM算法建立了礦井離心風機性能預測模型。以出口壓力作為衡量離心風機性能的指標，采用LSSVM建立離心風機性能預測模型。采用LHS方法對礦用離心風機進行了實驗數(shù)據(jù)采集，進一步降低了建模成本，提高了建模精度。通過實例驗證了該方法的有效性。然而，在實際生產(chǎn)中也有許多類似的離心風機。盡管它們的大小、結構和速度不同，但它們遵循相似的機制。因此，如何利用現(xiàn)有的相似離心風機數(shù)據(jù)建立現(xiàn)有的離心風機模型成為下一個研究方向。根據(jù)天蝎科魚類的運動姿態(tài)和渦流特性，設計了一種鼓風機葉片，用于模擬魚類的彎曲姿態(tài)。鼓風機采用數(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多翼離心風機氣動性能和噪聲的影響。通過可視化分析，發(fā)現(xiàn)在魚狀葉片的過流過程中，渦流強度明顯小于原型風機，流場分布更加均勻。魚狀葉片的使用有效地減小了風機蝸殼舌處的壓力波動，削弱了葉片與蝸殼舌間的非定常相互作用。風機氣動噪聲計算分析結果表明，單弧原型葉片的風機噪聲頻率分布在中低頻段，鼓風機魚形葉片的風機噪聲頻率主要分布在中頻段，說明鼓風機噪聲頻率分布規(guī)律和噪聲特性兩個風扇的啟動路徑不同。數(shù)值計算結果表明，魚狀葉片多葉離心風機的氣動性能有了明顯的改善，風量增加了12.5%，效率提高了5.65%，測點平均噪聲降低了2.78db。