029-866905091 旋轉噪聲的控制
旋轉噪聲是指當風機葉片相對于氣流運動時, 迎風側和背風側所受壓力不同。對于給定葉片來說, 流場分布是定常的。對于給定空間位置來說, 由于流場隨葉片旋轉, 每當一個葉片通過時, 壓力起伏變化一次。旋轉著的葉片不斷地逐個通過, 相應逐個產生壓力脈沖而向周圍輻射的噪聲。每秒鐘內通過的葉片數(shù)叫做片通過頻率,它就是旋轉噪聲的基頻。旋轉噪聲除了基頻外還存在許多諧波成分。通風機的旋轉噪聲頻率是葉片通過頻率與其諧波頻率的合成, 它由通風機的轉速和葉片數(shù)目決定。旋轉噪聲的聲壓對葉片尖端的圓周速度非常敏感。葉片尖端的圓周速度越高, 則旋轉噪聲越強, 而且諧波噪聲成分增強的速度要比基頻噪聲大。在近場, 隨諧波階數(shù)的增加,聲壓與圓周速度的二次方至五次方成正比。在遠場, 聲壓與圓周速度的五次方至九次方成正比。這就使得通風機噪聲顯得高調刺耳。為了降低風機噪聲, 一般離心風機葉輪圓周速度V 不應高于18m/s , 軸流風機圓周速度V不應高于20m/s , 否則, 空氣動力噪聲將明顯提高。所以在空調系統(tǒng)中應選用轉速較低的后向式離心風機。
貫流式風機工作時, 由于流體從葉輪流道出口處流出時與蝸舌碰撞產生旋轉噪聲, 直葉風機的葉片與蝸舌平行, 氣流撞擊蝸舌的能量比較集中。使用國產的直葉和斜葉葉輪產品(D=0 .09m , L =0 .614m , Z =35 ,θ=5°), 在同一國產室內機上測定。結果表明, 在風量相同的情況下, 直葉風機的A 聲級噪聲為41 .7dB , 而斜葉風機的A聲級噪聲僅為39 .3dB , 降噪效果達2dB 之多。因此, 采用葉片傾斜安裝的貫流式葉輪, 由于沿軸向壓力脈動具有相互抵消的效果, 可以有效地降低貫流式風機的旋轉噪聲。
2 渦旋噪聲的控制
風機葉片相對于氣流運動時, 氣流繞過葉片在葉片后緣也會有渦旋的產生, 發(fā)展與脫體過程, 從而輻射渦旋噪聲。降低風機渦旋噪聲的一個重要因素是降低葉片進口處氣流的相對加速度系數(shù), 而離心式通風機葉片的幾何形狀對片進口處氣流的相對加速度系數(shù)的影響非常大, 因此要降低風機的渦流噪聲就必須正確設計葉片的幾何形狀。
3 應用變頻調速技術控制噪聲
離心風機葉輪出口氣流與蝸舌作用的交變力使氣流密度發(fā)生變化, 是風機產生旋轉噪聲的因素之一。變風量空調系統(tǒng)可以通過改變閥門開度或風機轉速等方法來改變風量。但閥門調節(jié)會引起系統(tǒng)內靜壓過高產生噪聲、漏風等缺點。而如果采用變頻調速方法來調節(jié)風機的送風量, 變速調節(jié)流量后, 使實際工況下風機葉輪的出口氣流速度降低。這樣葉輪出口氣流與蝸舌作用的交變力引起的氣流密度的變化減少, 降低了旋轉噪聲。同時物面上渦脫落產生的變應力引起的氣流密度的變化也少, 使渦旋噪聲也降低。又因為風機噪聲的聲功率與流速的六次方成正比, 這樣實際工況下風機的噪聲就有了較大的降低。
4 機械噪聲的控制
機械噪聲是由固體振動產生的, 包括空調系統(tǒng)設備本身或系統(tǒng)中構件的機械振動。如通風機的機械振動, 以及軸承、聯(lián)軸器等傳動裝置的偏擺、碰撞、摩擦和其它機件運轉不平衡產生的噪聲。對于同一系列風機, 如果機械加工質量低劣,會使比聲功率級大幅度提高。為了減少機械噪聲, 對風機應講究其結構的合理性, 裝配的精密性和良好的平衡性能。在風機傳動中, 直聯(lián)傳動比聯(lián)軸器傳動的噪聲小, 三角膠帶傳動噪聲最大。為了避免碰撞和振動還應控制運動零部件結合處的間隙, 并盡可能采用噪聲低的滑動軸承。為了避免碰撞和振動還應控制運動零部件結合處的間隙, 并盡可能采用噪聲低的滑動軸承。為了減少機械振動應在風機安裝時設置有效的隔振墊或隔振器, 以減少傳遞到基礎上的機械振動。此外, 還可以在風機機殼上敷設阻尼涂料, 以降低機殼的機械振動產生的噪聲。
5 利用主動噪聲控制方法控制噪聲
主動噪聲控制(簡稱ANC)是利用聲干涉原理來降低噪聲。它通過對噪聲源的跟蹤、識別,產生一頻率相同、相位相反, 并有相當幅值的抵消信號, 經過放聲設備輸出, 與原噪聲干涉, 從而達到控制區(qū)域內的噪聲降低。為了能夠在希望區(qū)域內有效地降低噪聲, 要求產生的抵消聲場與原聲場在時間和空間上匹配, 以跟蹤噪聲源的變化并在控制區(qū)域內實現(xiàn)噪聲的降低。軸流通風機的噪聲主要由風葉旋轉時的葉片通過頻率及其低次諧頻成分構成。利用多通道自適應主動控制系統(tǒng)能夠在時間和空間范圍使抵消聲均與原聲場較好地得到匹配, 從而有效地抑制那些幅值高的離散頻率的噪聲, 而使噪聲得到較大的降低。當然作為空調系統(tǒng)還可以采用降低風管內的空氣動力阻力, 改進風管結構, 在風機室、制冷機房、空調器的進風口、空氣分配器以及部分風管內敷設吸聲材料, 設置消聲器等方法來控制噪聲。
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