羅茨鼓風機作為一種氣體增壓輸送裝置，廣泛應用於煤炭、化工、水產養殖、汙水處理等行業。 在正壓送風的情況下，進氣部分輻射的氣動雜訊加劇了環境汙染，同時進口空氣質素嚴重影響羅茨鼓風機的安全執行。
高效能空氣過濾器和進風風扇消音器的設計是改善羅茨鼓風機進氣口空氣質素、降低進氣噪音的有效途徑。 為保證羅茨鼓風機安全、高效、低噪音執行，採用與實驗結果吻合較好的聲學有限元法對一套整合過濾消音裝置進行數值模擬，並採用計算流體力學方法對空氣動力學效能進行數值模擬，得到傳動損耗， 綜合考慮了壓力損失和流場分布特性，以及一體化過濾消音裝置的聲學效能和氣動效能，並採用正交實驗設計方法對主要結構引數進行了優化和改進。主要研究內容和結論如下：
通過對比單片消音元件、串聯簡單消音元件和整合濾波消音裝置的消音效能的數值模擬結果，證明該整合濾波器和消音裝置具有更好的寬頻消音效果，結構更緊湊。 然後，分析濾芯有無、濾芯厚度、濾芯位置、濾芯流動阻力、內插入管插入方式、有效穿孔段長度、穿孔管直徑、穿孔率等結構引數對整合式過濾器和消音裝置消音效能和阻力特性的影響。 濾芯可以大大提高一體式過濾消音裝置的整體降噪效能，特別是在高頻雜訊範圍內，但也會產生較大的壓力損失;
隨著濾芯厚度的增加，傳遞損失和壓力損失均增加。 濾芯位置對傳遞損失和壓力損失的影響較小; 隨著濾芯流動阻力的增加，傳遞損耗增加。 兩側插入內套管，可改善壓力損失不明顯時的傳輸損耗; 有效射孔段的長度對傳輸損失有顯著影響，有效射孔段的長度對應不同的共振頻率，對壓力損失影響不大。 當穿孔管的直徑與出水管的直徑相同時，傳輸損耗較高，壓力損失增加較小。 穿孔率對整合過濾消音裝置的傳輸損失和壓力損失影響不大。
以21 m s進氣流速度處的傳輸損失和壓力損失為優化目標，採用正交實驗設計方法，確定了濾芯厚度、內插入管插入方式、有效射孔段長度和射孔管直徑4個結構引數的最佳組合， 並基於所得優化模型改進了內套管的長度，得到了最優組合方案，並通過數值分析比較了優化前後一體化過濾消音裝置的效能。結果表明，優化後不僅提高了整個頻段的聲學效能，而且優化了阻力特性，整體聲學降低幅度更大
通過對一體式過濾消音裝置的設計和結構引數的優化，在保證羅茨鼓風機進氣口空氣質素的同時，提高降噪效果，減少流量損失，一體化過濾消音裝置的綜合性能顯著提高，可為專案進氣消音系統的設計和優化提供參考。