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从排风机不同位置和X、Y、Z三个方向的周向振动来看，风机下部固定在底座上，比其他三个周向位置振动小。风机顶部水平振动为严重，主要为1159.86赫兹和1351.40赫兹、1828.22赫兹等高频振动。总体而言，排风机振动主要是两级叶轮叶片通过频率与1159.86赫兹之和引起的，其次是高频气动力引起的振动和风机基频的倍频。风机振动主要为1351.40赫兹、1640.75赫兹、189.91赫兹和238.82赫兹。风扇基频的第四个频率189.91赫兹与风扇罩的第五阶固有频率193.70赫兹相似。可能发生共振。应通过优化风机结构来避免共振，以避免风机的基频和倍频。

1）对排风机机壳***阶固有频率进行模态试验。风扇基频的第四个频率与外壳的第五个固有频率相似。应通过优化风机结构来避免共振。

2）风机进出口振动较小，振动频率主要为风机基频及其倍频。两级叶轮和电机振动较大，主要是由流场气动力引起的高频宽带振动引起的。

3）由于风机下部固定在底座上，产生的振动小于周向位置。风机顶部的水平振动为严重。可以考虑在顶部安装一个减震器以减少振动。

从排风机的一般参数出发，通过一维径向参数和子午向径向参数的设计，得到了初步设计方案的性能预测和几何参数。初步方案利用现有的标准叶片型线对三维叶片进行几何建模，通过求解三***定流场对初步设计方案进行验证。一维参数设计主要是求解平均半径气动参数的控制方程。采用逐级叠加法对多级压缩系统进行了气动计算。同时调整了排风机相应的攻角、滞后角和损失模型。后，得到了平均半径和子午线流型下的基本气动参数。计算中使用的损失和气流角模型需要大量的叶栅试验作为支撑。现有的实验改进模型包括经典亚音速叶片型线NACA65、C4和BC10，基本满足了风机的初步设计要求。为了准确、快速地得到初步设计方案，将现有的经典叶片型线直接用于一维设计和初步设计。当设计负荷超过原模型时，采用MISES方法对S1流面进口断面进行分析，得到初始滞后角，如本文对高负荷风机的设计。在S2流面设计中，排风机采用流线曲率法对S2流面进行了流量计算。为了简化计算过程，将计算假设为无粘性和恒定绝热，忽略了实际涡轮机械中的三维、非定常和粘性流动特性，引入了叶排损失来表示叶栅中流体粘度的影响。通过三维流场的数值分析，修正了求解S2流面过程中的损失，并通过迭代得到了初步设计方案。

排风机在实际应用过程中，叶片型线的优化可能面临一个问题。不同叶片高度的不同进水条件导致叶片型线优化结果差异过大，难以对叶片型线进行过度优化。为此，本文提出了多截面轮廓协同优化的方法，建立了轮廓几何与轮廓目标函数之间的关系，使得到的轮廓满足三维实际要求。在优化过程中，增加了叶片型线的几何分析和设计点气流角的调整模块，以保证获得的叶片型线能达到与原型相同的气流转向能力。同时，排风机设计点的气动性能满足一定要求，否则，可以以罚函数的形式尽快完成叶型的气动分析，提高优化过程的快速性。在确定优化目标时，综合考虑了设计点的性能和非设计条件，排风机对有效范围内的剖面性能进行了研究。目标函数括号中的项为设计点损失，第二项为有效流入流角范围，边界为设计点损失的1.5倍，第三项为失速裕度，第四项为有效流入流角范围内的平均损失，第五项为平均损失差的方差。有效流入角范围内的分布。分子是分析叶片外形的气动性能，分母是原型参考值。排风机利用加权因子w对截面之间的关系进行加权，设置目标函数，得到损失小、失速裕度高的多截面S1剖面。各参数的权重和各截面的权重系数决定了优化目标是集中于中间截面的性能，以及中间截面的损失和末端截面的失速裕度。