图 6 　传统设计蜗舌风机蜗舌附近的速度场

图 7 　阶梯蜗舌风机蜗舌附近的速度场

　　图6和图7分别给出了传统设计蜗舌风机蜗舌附近的速度场,从图中可以看到:
　　(1)传统蜗舌附近(A)速度矢量方向变化剧烈,而且计算结果显示这一区域局部速度可达 60 ～72m/s,所以流经这一区域的流体将对蜗舌产生很大的冲击力,从而产生很大的噪声。而在阶梯蜗舌附近流经上面蜗舌附近(A)的流体速度矢量方向变化不大,而且计算结果显示这一区域局部速度为 36～41m/s,较前者大大降低,从而可预期产生的噪声比前者小。
　　(2)传统蜗舌风机出口靠近蜗舌处(B区域)产生了一个很大的涡流,并且壁面有边界层分离现象,此处产生的涡流将被主流带走,对此处的壁面产生冲击力,从而会产生噪声。而阶梯蜗舌风机相应区域 (B)涡流就要小得多,而且基本上都在出口处 , 因而产生的冲击力要小得多 , 所以也可以使噪声比前者有所降低。阶梯蜗舌附近涡流位置已靠近出口的原因是由于蜗舌后的扩压出口段很短。图8给出了把阶梯蜗舌后出口段加长后的流场,从图中可以看出加长后 , 也出现了一个涡流 ,但同图6的传统蜗舌相比,其范围和强度要小,并且与前者相比,涡流离蜗舌要远一些。可见即使加长了出口段,其涡流产生的噪声也会比传统蜗舌的小。

　　(3)从图中还可以看出两者的叶轮出口都有速度不均匀气流 , 并且有涡流存在。传统设计的蜗舌由于离叶轮较近 , 所以不均匀气流及涡流与蜗舌的相互干涉作用就比较强 , 所以产生的噪声比较大。而阶梯蜗舌由于离叶轮出口较远 , 所以这种作用就小得多 , 这也是其降低噪声的原因之一。

4 试验及结果
性能试验装置按GB/T1236-2000《工业通风机用标准化风道进行性能试验》,噪声测试测点布置按 GB /T2888-91《风机和罗茨鼓风机噪声测试方法》。差压计型号为 TestoT512,采用AWA6270测量噪声。测试结果如表1。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　表1 试验结果数据表