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經(jīng)過多年的工作實踐和總結(jié)，作者認為此類風機產(chǎn)生異常振動的主要原因有：基礎因素、安裝精度不達標、風機葉輪不平衡、管道共振等。有時，振動是多個原因共同作用的，在實際工作中，應認真綜合分析，才能找到解決問題的辦法。下面，作者就上文所列的振動因素及其處理措施進行分析和探討。

基礎因素及其檢查處理措施

風機基礎因素如基礎設計、施工不規(guī)范等造成風機振動往往被忽視。其實，基礎因素造成風機振動故障的事例并不少見，且其危害性很大。作為工程技術人員，首先要了解風機基礎的作用。風機基礎的作用有三個方面：

一是，根據(jù)生產(chǎn)工藝條件和設備安裝要求將風機牢固地固定在一定位置上；

二是，承受風機的全部重力以及工作時由于作用力產(chǎn)生的載荷，并將載荷均勻地傳布到地基；

三是，吸收和隔離因旋轉(zhuǎn)動力作用產(chǎn)生的振動，防止發(fā)生共振。

因此，當風機產(chǎn)生振動故障現(xiàn)象時，首先必須從基礎查找原因。基礎因素主要是：

（1）混凝土基座結(jié)構(gòu)設計有缺陷，基座強度和剛度不夠；

（2）基礎地質(zhì)差，風機運行一段時間后，造成基礎沉降或松動；

（3）混凝土基座材料不合格，澆筑不符合規(guī)范要求；

（4）地腳螺栓及墊鐵的安裝不當。實際中，常采用二次灌漿的方法將地腳螺栓進行固定定位，其施工、安裝應嚴格執(zhí)行規(guī)范要求，以確保質(zhì)量。根據(jù)上述分析，基礎因素引起風機振動的表征主要有：基礎周圍地坪有明顯振動；基礎與地坪或二次灌漿產(chǎn)生的結(jié)合面存在明顯裂縫，墊鐵或地腳螺栓松動，應注意，此類振動往往比較劇烈，嚴重時發(fā)生螺栓斷裂，軸承座螺栓孔崩裂，直接造成軸承座報廢；基礎產(chǎn)生不均勻沉降，產(chǎn)生基座傾斜。風機處理措施：一是驗算基礎的質(zhì)量是否符合要求，對于風機等旋轉(zhuǎn)式設備，由于回轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的慣性力作用在基礎上，為確保安全運行，則基礎質(zhì)量應等于10 倍的風機機組質(zhì)量，不符合要求應采用加固加重措施；二是有松動的二次灌漿地腳螺栓應破除拔出，孔壁鑿毛后重新澆筑混凝土固定地腳螺栓。二次灌漿應保濕養(yǎng)護7 天以上，混凝土強度達到設計強度后才能進行下一步的安裝。二次灌漿的混凝土強度可提高一級，固定效果更佳。

將建立好的風機三維模型導入ICEM 軟件進行混合網(wǎng)格的劃分。其中進出口和葉輪區(qū)域采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，而蝸殼部分由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜，尤其是電動機周圍結(jié)構(gòu)并非規(guī)則模型，故采用適應性較強的非結(jié)構(gòu)化四面體網(wǎng)格，具體網(wǎng)格如圖3 所示。綜合考慮動靜耦合區(qū)域?qū)?shù)值模擬預測結(jié)果的影響，在進行網(wǎng)格劃分時，對邊界層進行加密處理，其較低網(wǎng)格質(zhì)量雅克比[14]在0.3 以上。為了保證數(shù)值計算結(jié)果的準確性，避免網(wǎng)格誤差對其模擬結(jié)果造成影響，對風機進行網(wǎng)格無關性驗證，如表1 所示。綜合考慮計算精度和計算效率可知，當網(wǎng)格數(shù)為25 萬左右時預測結(jié)果較為合理，終確定整個計算域的網(wǎng)格數(shù)為2513558。k-ε 模型作為為普遍有效的湍流模型，能夠計算大量的各種回流和薄剪切層流動，被廣泛應用于各類風機的數(shù)值求解計算中。

由于有梯度擴散項，模型k-ε 方程為橢圓形方程，故其特性同其他橢圓形方程，需要邊界條件：風機出口或?qū)ΨQ軸處k / n0和/ n0。但上述邊界條件只針對高雷諾數(shù)而言，在固體壁面附近，流體粘性應力將取代湍流雷諾應力，并在臨近固體壁面的粘性底層占主要作用。而多翼離心風機由于結(jié)構(gòu)尺寸小、相對馬赫數(shù)低，氣體黏性力在流體流動過程中起重要作用，因此，在實際運用過程中，標準k-ε 模型由于未充分考慮粘性力的影響，導致計算模型出現(xiàn)偏差。運用Visual C++將上述修正函數(shù)編寫為UDF代碼，并導入Fluent 內(nèi)置Calculation module。為符合實際運行狀態(tài)，風機進出口邊界條件設置為壓力入口和壓力出口，出口壓降與動能成正比，從而避免在進口和出口定義一致的速度分布[15]。后以CFD 計算的定常結(jié)果作為初始條件，進行非定常數(shù)值計算。