矩形排气口罗茨风机的回流分析

　　矩形排气口罗茨风机的回流分析熊滨生1冯力2熊安然3秦东晨1 1郑州大学机械工程学院河南郑州450002 2世林冶金工程集团有限公司3中原工学院电子信息学院夕茨风机的噪声强弱是风机设计的主要指标之。引起罗茨风机噪声的主要因素之一是回流噪声。排气口端的高压气体向基圆容积内回流，引起回流冲击，产生强烈噪声。本文对亚临界流动状态下渐开线叶型的矩形排气口的两叶及三叶罗茨风机的回流进行了分析，并提出减小回流冲击的措施。

　　1两叶叶轮罗茨风机的回流两叶叶轮罗茨风机的回流分析如下。销齿圆弧-渐开线叶型的矩形排气口的罗茨风机叶轮的回流缝隙见。为叶轮对称线，尤为叶轮轮廓线的销齿圆弧与渐开线的交点。

　　采掘1.1销齿圆弧段的回流缝隙宽度从处起，叶轮上Oa转到图示位置时，叶轮转过％角（0<<），排气口边缘，点与叶峰销齿圆弧相对，中是叶轮廓线的销齿圆弧段的回流缝隙宽度，为r叶峰销齿圆弧半径，m Rm叶轮半径，m a半中心距，m销齿圆弧、渐开线交点处开启角％为1.2渐开线段的回流缝隙宽度边缘1点与渐开线相对，中M2Jv2是叶轮廓线的渐开线段的回流缝隙宽度，为叶轮叶数回流缝隙的面积变化，在一定程度上可以反映出回流冲击的强弱。传统加工两叶叶轮的方法是只加工渐开线叶型（），而销齿圆弧部分为铸造的空刀槽，不进行加工。在普通刨床上采用这种方法加工从工艺角度看是合理的。因此在计算回流缝隙时需将空刀槽深度计入。

　　2三叶叶轮罗茨风机的回流国内近年来发展的三叶罗茨风机叶轮采用不同的型线组合，叶面加工多在数控机床上进行，三叶叶轮的叶面加工已不是困难的事情，而对罗茨风机的降噪减振要求却越来越高，罗茨风机的回流冲击是引起风机噪声的主要因素之1，本文对销齿圆弧-渐开线叶型的三叶叶轮的回流进行分析，见。

　　回流缝隙的计算仍用前述新型立式可升降泥浆搅拌机的研制戴葆青山东科技大学机械工程系山东泰安271019前国内钻井多采用固定深度泥浆搅拌机，为了将泥浆搅拌均匀，一个泥浆池需按深浅不同配套多台搅拌机，泥浆是一种易沉淤物，搅拌机停机后叶片容易被较深的泥层埋住，启动电机时，常常因负荷较重而烧电机或损坏机械。近些年来国外部分油井钻探采用了可调式双叶片泥浆搅拌机。该搅拌机停机时可将叶片提升一定高度，以防止淤泥沉积于叶片，使电机处于轻负荷状态，待电机启动后再将叶片逐步旋入泥浆池，避免了烧电机或机械的损坏。但目前国内因生产的可升降搅拌机工艺不过关，主要是漏油、渗油，故在矿山建井及油田钻探中很少使用。山东科技大学工程机械系部分研究人员走访了多个矿山建井处及石油钻井队，通过了解目前矿山建井及石油钻探中泥桨搅拌存在的问题及使用现状，设计了种叶轮轴可升降、深度可调、泥浆搅拌均匀、无漏油渗油现象发生、安装维修方便、操作简单、使用寿命长的立式可升降泥浆搅拌机。

　　1泥浆搅拌分析及叶轮轴可升降的必要性泥浆是粘土和水的混合物，油田钻探所用的粘土对含沙量、粘土粘度及所含有机杂物、溶水性、沉淀性等指标均有定要求，目前国内外均采用天然土，油田般在附近取较符合标准的粘土。因天然土溶水上接第38页）气体绝热指数，当风机的进气压力为个大气压，回流处于临界状态时的排气压力风机的工作压力比为压力，Pa升压值5结论4计算实例现以郑州某公司的销齿圆弧-渐开线叶型的矩形排气口的两叶叶轮风机、三叶叶轮风机为例加以分析。工作转速《=1450r/min，进气端压力为Ps= K，排气端温度；Td =328K，工作介质为空气，叶轮度i= 0.375mm.两叶叶轮风机节圆压力角为ap 57.633*两叶叶轮的型线见；三叶叶轮风机节圆压力角ap=36.582*，三叶叶轮的型线见。

　　对矩形排气口罗茨风-机的回流进行分析，二叶叶轮的回流缝隙宽度为'如），三叶叶轮的回流缝隙宽度为五2如），如所示。

　　中风机的工作压力比由e　　基元容积内的压力两叶罗茨风机在国内仍在广泛生产，特别是大容量的渐开线叶型罗茨风机中，两叶罗茨风机的数量仍占据多数。罗茨风机的减噪，尤其是大容量罗茨风机的减噪是风机设计亟待解决的问题。罗茨风机的噪声强弱是风机的流体性能的反映。

　　从以上分析可以得出如下结论：两叶罗茨风机的叶轮，大多留有空刀槽，设计时应尽量减小空刀槽的深度，以减小回流噪声。如果在数控机床上加工两叶叶轮，则空刀槽部分应该设计成销齿圆弧。设计时，避免采用空刀槽结构，可以减小开启角初始开启阶段的强烈回流冲击，见中三叶罗茨风机的叶轮主要在数控机床上加工，在开启角初开启的20*范围内，三叶罗茨风机的回流冲击比两叶罗茨风机要平缓的多；风机的进气压力为一个大气压，工作介质为空气时，其回流的流动状态与排气压力Pd有关。当Pd<191.75kPa时，风机的回流为亚临界流动，基元容积内的回流压力Pj）应按亚临界流动状态计算。

　　本文的计算实例的工作条件下，风机的回流为亚临界流动状态。