兩葉與三葉轉子氣冷式羅茨真空泵氣動噪聲分析 氣冷式羅茨真空泵的噪聲主要由機械噪聲和氣動噪聲組成,氣動噪聲具有強度高、危害大的特點,是氣冷式羅茨真空泵的主要噪聲。應用FLUENT 軟件動態模擬泵的內部流場,對兩葉、三葉轉子的氣冷式羅茨真空泵的氣動噪聲進行比較,分析氣動噪聲產生的來源,為設計低噪聲的氣冷式羅茨真空泵提供參考。同時對兩種轉子的氣冷式羅茨真空泵的噪聲進行測試,三葉轉子的氣冷式羅茨真空泵的噪聲明顯低于兩葉轉子的氣冷式羅茨真空泵。 氣冷式羅茨真空泵具有結構簡單、工作可靠,能夠在高壓差和高壓縮比下正常運行,縮短大容器的抽空時間等優點,近年來廣泛應用于大型空間模擬裝置、汽輪機動平衡裝置以及化工等各行業,市場前景廣闊、經濟效益顯著。但存在著噪聲大的缺點,不僅污染了環境,也惡化了工作條件,限制了它的進一步應用,因此氣冷式羅茨真空泵的噪聲研究得到了廣泛關注。認為氣冷式羅茨真空泵的噪聲主要由氣動噪聲和機械噪聲構成,氣動噪聲具有強度高、危害大的特點,是氣冷式羅茨真空泵的主要噪聲。氣動噪聲主要由氣體脈動產生的旋轉噪聲和紊流產生的渦流噪聲組成。 在中心距和外圓半徑相同的條件下,三葉圓弧擺線轉子氣冷式羅茨真空泵的容積利用系數比兩葉圓弧擺線轉子氣冷式羅茨真空泵高。目前國內氣冷式羅茨真空泵的轉子型線基本上是兩葉寬頭圓弧擺線,采用三葉圓弧擺線型線,可提高抽氣效率。本文應用FLUENT 軟件數值模擬泵的內部流場,對兩葉、三葉圓弧擺線轉子型線氣冷式羅茨真空泵的氣動噪聲進行研究,分析氣動噪聲產生的來源,為設計低噪聲的氣冷式羅茨真空泵提供參考。 1、計算模型 1.1、基本方程 (1) 連續性方程 (2) 運動方程 (3) 能量守恒方程 式中ρ 是密度,t 是時間,ui 是速度矢量,u、v、w是速度矢量ui 在x、y、z 方向的分量。p 是流體微單元體上的壓力,μ 是動力粘度,Su,Sv,Sw 是動量守恒方程的廣義源項,cp 是比熱容,T 為溫度,k為流體的傳熱系數,ST 為粘性耗散項。 |