關(guān)于風(fēng)機噪聲的產(chǎn)生和設(shè)計上的消除方法
控制風(fēng)機噪聲的常用方法是在風(fēng)機的進、出口處安裝阻性消聲器。對于有更高降噪要求的場合,可以采用消聲隔聲箱,并在機組與地基之間安風(fēng)機置減震器。采取上述方法,一般可獲得明顯的降噪效果。
分析風(fēng)機噪聲產(chǎn)生原因
下面分析一下風(fēng)機噪聲的產(chǎn)生和設(shè)計上的消除方法:
風(fēng)機離散噪聲(旋轉(zhuǎn)噪聲):與葉輪的旋轉(zhuǎn)有關(guān)。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(jié)構(gòu)與葉片口設(shè)計試驗旋轉(zhuǎn)所形成的周向不均勻流場相互作用而產(chǎn)生的噪聲,一般認為有以下幾種:
(1)進風(fēng)口前由于前導(dǎo)葉或金屬網(wǎng)罩存在而產(chǎn)生的進氣干涉噪聲
(2)葉片在不光滑或不對稱機殼中產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)頻率噪聲
(3)離心出風(fēng)口由于蝸舌的存在或軸流式風(fēng)機后導(dǎo)葉的存在而產(chǎn)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(yīng)的頻率)噪聲最強,高次諧波依此遞減。
風(fēng)機渦流噪聲
是由氣流流動時的各種分離渦流產(chǎn)生的,一般認為有4種成因
(1)當(dāng)具有一定的來流紊流度的氣流流向葉片時產(chǎn)生的來流紊流噪聲
(2)氣流流經(jīng)葉片表面由于脈動排煙風(fēng)機的紊流附面層產(chǎn)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(chǎn)生的脫體旋渦噪聲
(4)軸流通風(fēng)機由于凹面壓力大于凸面而在葉片頂端產(chǎn)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(fēng)機葉片穿孔法降低風(fēng)機渦流噪聲為了降低風(fēng)機渦流噪聲,通常可以采用工作輪葉片穿孔法,因為葉片出口處經(jīng)常出現(xiàn)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(fēng)。這樣降低了葉片出口截面的分離區(qū),分離區(qū)渦流強度和尺寸減少,噪聲也隨之減少。但是大的穿孔系數(shù)會使壓差降低過快,達不到要求的能量頭,
風(fēng)機噪聲方法
因此葉片穿孔法關(guān)鍵是穿孔排數(shù)、穿孔面積、穿孔系數(shù)、穿孔直徑屋頂風(fēng)機和穿孔偏角的設(shè)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(fēng)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(fēng)量風(fēng)壓情況下,葉輪葉片外圓上圓周速度可使風(fēng)機噪聲明顯降低。
(2)合理的蝸舌間隙和蝸舌半徑 。當(dāng)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(qū),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(zhuǎn),由于在動葉的氣流出口有蝸舌存在,則這種非穩(wěn)定流動與蝸舌相互作用將產(chǎn)生噪聲, 距離噪聲愈近噪聲愈烈,通常適當(dāng)取較大的風(fēng)舌前端半徑可以降低離心風(fēng)機的旋轉(zhuǎn)噪聲與渦流噪聲。
(3) 蝸舌傾斜 。風(fēng)機葉輪葉柵氣流的周期性脈動速度所產(chǎn)生的周期性脈動氣動力也使蝸舌相互作用產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)噪聲,此噪聲大小與脈動氣動力的劇烈程度及渦舌的迎風(fēng)面積有關(guān),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(fēng)機葉輪葉片的入口或出口處加紊流化裝置(金屬網(wǎng))可以使葉片背面的層流附面層立即轉(zhuǎn)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(wǎng),網(wǎng)后的氣流速度與壓力梯度能迅速變均勻,若網(wǎng)在渦區(qū)中則可將渦區(qū)大大縮小,可進一步減噪。
(5)在動葉進出氣邊上設(shè)鋸齒形結(jié)構(gòu) 。在動葉進出氣邊上設(shè)鋸齒形結(jié)構(gòu)可使葉片上氣流層流附面層較早地轉(zhuǎn)化為紊流,從而避免層流附面層中的不穩(wěn)定波導(dǎo)致渦流分離,使渦流分離,噪聲降低。
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