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降低空气动力噪声的方法

发布时间:2016-08-26 点击:8111次

隧道风机是如何降低空气动力噪声的?
(1)合理选择风机型式
在同样气动性能要求下,后弯叶片叶轮较前弯叶片叶轮产生较小的噪声。确定风机型式时,以比声功率级或比A声级小,同时考虑A声级小为原则。由于流量和风压大,噪声也大,因此,选择风机余量不宜过大,否则,不仅浪费能源,而且噪声也增大。由于旋转噪声的强度大致与圆周速度的5-6次方成比例。当圆周速度增大一倍时,声压级增加近10-15dB。涡流噪声的强度与气流速度的8次方成比例。因此,对同一型号风机,在性能允许条件下,应尽量选用低转速运行的风机。
(2)合理设计管路
管路阴力要小,应尽量使风机入口处气流均匀,不宜处于急交流场。管路系统中的管件(如弯头、支管等)之间应有5-10倍管径的过渡直管路,以防管路中气流过于紊乱。另外,防止机壳和管路的振动过大而辐射过大的噪声;尤其避免管路系统发生共振,产生附加噪声甚至破坏。相对而言,圆形管路较矩形管路刚度大,不易产生振动及振动噪声辐射也较矩形管路小。
(3)合理匹配通流部件结构参数
通风机设计时,合理选择匹配通流部件结构参数,改善气流流动状态,可以获得高的效率,也从根本上降低噪声水平。具体分离心风机和轴流风机两种情况讨论。
降低离心风机噪声的常用方法如下。
A.对宽叶轮可采用倾斜叶片。叶片倾斜使高速气流出口处有较宽的径向间隙,并形成相位差以降低其离散噪声。
B.倾斜蜗舌、增加蜗舌间隙和蜗舌半径。风机叶轮栅气流产生的周期性脉动气动力,使蜗舌相互作用产生旋转噪声,此噪声大小与脉动力的剧烈程度及蜗舌的迎风面积有关,把蜗舌做成倾斜式,则同相位的脉动气动力的作用面积小了,辐射的噪声也就减小了。叶栅后速度与压力分布都很不均匀的旋转气流,与蜗舌相互作用将产生噪声,距离愈近,噪声愈大,通常适当取较大的风舌前端半径可以降低离心风机的旋转噪声与涡流噪声,且不影响离心机的气动性能。、
C.在叶轮进、出口圆周上安装金属风格可推迟边界层分离,并使出口流畅均匀,从而降低紊流噪声。但此时压头和效率会有所降低。
D.在蜗舌出口设置共振器以吸收噪声。
E.在叶片上开槽或叶片间加装分离片可改变边界层特性,从而降低蜗流噪声。
F.如采用扩压器,应合理选择最佳径向间隙和叶片安装角度,否则将产生较大的离散噪声。
G.采用不等间距叶片。不等间距转子的频率特性与常规转子相比,主要差别是其叶片通过频率(基频)噪声值降低而各高次谐波的噪声值有的上升,频谱曲线趋于平坦,能量从基频分散到谐频及宽频上去,虽然总的噪声能量较少,但改善了音质,从而降低了A噪声级,这种结构对气动性能影响不大。
H.进风口设置整流圈及挡板。因离心风机的叶轮叶片排风口的尺寸通常大于前盘处进风口的尺寸,所以气流在风机中流动时,将在进风口圆弧段部位处形成许多涡流,形成空气动力噪声。可在风机进风口处位于风机蜗壳内部的外围处增设整流圈及挡板,就能有效地防止气流在风机进风口处形成涡流,从而降低离心风机所产生的空气动力噪声。
降低轴流风机噪声的常用方法如下。
A.不等距静叶或动叶。
B.合理选择动、静叶片数和动、静叶轴向间隙,降低动、静叶干涉噪声。
C.采用弯掠叶片。即该风机叶轮叶片在排风口处适度向前倾斜,而在进风口处又适度向后倾斜,就可以避免气体流道急剧变化。阻止气体产生涡流,可以改善气动性能,同时降低风机所产生的空气动力噪声。
D.进气端附面层抽吸,可减小边界层厚度和湍流噪声。
E.叶顶间隙涡流噪声是叶尖涡流与叶片后缘及后一个叶片前缘的干扰而产生的,故减小叶片叶尖径向间隙可显著降低此噪声,尤其在其低频部分。
F.叶片边锯齿、穿孔、叶片前缘下垂、增加叶片弦长等,可改变叶片的层流状态,从而减小或消除层流自激噪声。
G.减小径向间隙、增加同轴度。
H.进口流场均匀。

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