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風機噪聲的產生原因和消除方法

* 來源: * 作者: admin * 發表時間: 2020-05-28 11:16:34 * 瀏覽: 67
  風機離散噪聲(旋轉噪聲):與葉輪的旋轉有關。特別在高速、低負荷情況下,這種噪聲尤為突出。離散噪聲是由于葉片周圍不對稱結構與葉片口設計試驗旋轉所形成的周向不均勻流場相互作用而產生的噪聲,一般認為有以下幾種1)進風口前由于前導葉或金屬網罩存在而產生的進氣干涉噪聲(2)葉片在不光滑或不對稱機殼中產生的旋轉頻率噪聲(3)離心出風口由于蝸舌的存在或軸流式風機后導葉的存在而產生的出口干涉噪聲,離散噪聲具有離散的頻譜特性,基頻( i=1時對應的頻率)噪聲最強,高次諧波依此遞減。
   風機渦流噪聲:是由氣流流動時的各種分離渦流產生的,一般認為有4種成因(1)當具有一定的來流紊流度的氣流流向葉片時產生的來流紊流噪聲(2)氣流流經葉片表面由于脈動的紊流附面層產生的紊流邊界層噪聲(3)由于葉片表面紊流附面層在葉片尾緣脫落產生的脫體旋渦噪聲(4)軸流通風機由于凹面壓力大于凸面而在葉片頂端產生的由凹面流向凸面的二次流被主氣流帶走形成的頂渦流噪聲。
風機葉片穿孔法降低風機渦流噪聲為了降低風機渦流噪聲,通??梢圆捎霉ぷ鬏喨~片穿孔法,因為葉片出口處經常出現渦流分離,而采用葉片穿孔方法可以使部分氣流自葉片高壓面流向葉片低壓面,可以促使葉片分離點向流動下方移動,其機理等同于附面層吹風。這樣降低了葉片出口截面的分離區,分離區渦流強度和尺寸減少,噪聲也隨之減少。但是大的穿孔系數會使壓差降低過快,達不到要求的能量頭,因此葉片穿孔法關鍵是穿孔排數、穿孔面積、穿孔系數、穿孔直徑和穿孔偏角的設計,具體降噪方法如下:
(1)增強葉柵的氣動力栽荷,降低圓周速度
   對于風機采用強前向葉片,且多葉片葉輪有利于增大葉柵的氣動力載荷,在得到同樣風量風壓情況下,葉輪葉片外圓上圓周速度可使風機噪聲明顯降低。
(2)合理的蝸舌間隙和蝸舌半徑
   當氣流與葉片做相對運動時,葉片后緣的氣流尾跡中速度及壓力均小于主流區,使葉柵后的氣流速度與壓力分布皆不均勻,這種不均勻的氣流在旋轉,由于在動葉的氣流出口有蝸舌存在,則這種非穩定流動與蝸舌相互作用將產生噪聲, 距離噪聲愈近噪聲愈烈,通常適當取較大的風舌前端半徑可以降低離心風機的旋轉噪聲與渦流噪聲。
(3) 蝸舌傾斜
   風機葉輪葉柵氣流的周期性脈動速度所產生的周期性脈動氣動力也使蝸舌相互作用產生旋轉噪聲,此噪聲大小與脈動氣動力的劇烈程度及渦舌的迎風面積有關,把蝸舌做成傾斜式,則同相位的脈動氣動力的作用面積小了,輻射的噪聲也就減小了。
(4)葉輪入(出)口處加紊流化裝置
   在風機葉輪葉片的入口或出口處加紊流化裝置(金屬網)可以使葉片背面的層流附面層立即轉換成紊流附面層, 推遲葉片背面附面層的分離,甚至不分離, 葉片后緣裝上網,網后的氣流速度與壓力梯度能迅速變均勻,若網在渦區中則可將渦區大大縮小,可進一步減噪.
(5)在動葉進出氣邊上設鋸齒形結構
   在動葉進出氣邊上設鋸齒形結構可使葉片上氣流層流附面層較早地轉化為紊流,從而避免層流附面層中的不穩定波導致渦流分離,使渦流分離,噪聲降低。
(6)在蝸舌處設置聲學共振器
蝸舌處設置聲學共振器,當聲波傳到共振器時,小孔孔徑和空腔中的氣體存聲波作用下來回運動,這運動的氣體具有一定的質量,它抗拒由于聲波作用而引起的運動,同時聲波進入小孔孔徑時,由于頸壁的摩擦和阻尼,使相當一部分聲能因熱耗而損失掉。另外充滿氣體的空腔具有阻礙來自小孔的壓力變化的特性,由于這些因素的共同作用,當氣體通過共振器時,噪聲得到了降低。
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