離(lí)心風機噪聲的産生(shēng)機理

1.1通風機的機械噪聲
風機在經過一(yī)段時間的運轉後,會産生(shēng)多種機械噪聲。
(1) 葉輪磨損不均勻或因風壓導緻零件的變形,使整個轉子不平衡而産生(shēng)的噪聲。

(2) 軸承在運行後由于磨損,與軸相互産生(shēng)的噪聲。   (3) 由于安裝不良或各零件聯接松動而産生(shēng)的噪聲。
(4) 葉輪高速旋轉産生(shēng)振動,導緻機體(tǐ)某一(yī)部分(fēn)共振而産生(shēng)的噪聲。 1.2 電(diàn)機噪聲
在整個通風系統中(zhōng),電(diàn)機是其中(zhōng)一(yī)個重要組成部分(fēn),但一(yī)般風機的生(shēng)産廠家采用的電(diàn)機均由電(diàn)機生(shēng)産廠家提供,風機生(shēng)産廠家一(yī)般不作電(diàn)機内部處理,但電(diàn)機的噪聲種類繁多,本文簡述如下(xià): (1) 軸承本身精度不夠而産生(shēng)的軸承噪聲; (2) 徑向交變的電(diàn)磁力激發的電(diàn)磁噪聲;
(3) 換向器整流子碳刷摩擦導電(diàn)環而産生(shēng)的摩擦噪聲; (4) 整流子的打擊噪聲;
(5) 由于某些部件振動使自己的固有頻(pín)率與激勵頻(pín)率産生(shēng)共振 , 形成很強的窄帶噪聲; (6) 轉子不平衡或電(diàn)磁力軸向分(fēn)量産生(shēng)的軸向串動聲; (7) 電(diàn)機冷卻風扇産生(shēng)的空氣動力噪聲。  1.3離(lí)心風機的氣動噪聲
氣動噪聲包括旋轉噪聲和渦流噪聲 (1)旋轉噪聲産生(shēng)
旋轉噪聲又(yòu)稱葉片噪聲,或稱離(lí)散頻(pín)率噪聲,屬于偶極子聲源,旋轉噪聲的頻(pín)率爲, f = inz / 60  (1)式中(zhōng) n ———每分(fēn)鍾的轉速 z ———葉片數 i ———諧波序号,i = 1,2,3,…,i=1爲基頻(pín)
由式(1)可以看出,若将葉片數增加1倍而轉速保持不變時,由于基頻(pín)增加1倍,原來的奇次諧波成分(fēn)被取消,假定各諧波成分(fēn)的強度近似相同,理論上旋轉噪聲的強度将降低一(yī)半。即使壓力脈沖不很尖稅,葉片數的增多對降低噪聲也是有利的。
旋轉噪聲的聲壓與風機的功率成正比,而與葉輪的半徑成反比。所以,當功率與葉片尖端的圓周速度給定時,從降低噪聲的角度應盡量使葉輪半徑大(dà)一(yī)些。葉片尖端的圓周速度對旋轉噪聲的聲壓非常敏感,随圓周速度的提高 ,旋轉噪聲的聲功率迅速地增加。

(2) 渦旋噪聲産生(shēng)
渦旋噪聲又(yòu)稱渦流噪聲,或稱紊流噪聲。是由于紊流邊界層及其脫離(lí)引起氣流壓力脈動造成的,邊界層脫離(lí)和紊流脈動彈性較大(dà),故漩渦噪聲具有很寬的頻(pín)率範圍,也稱寬頻(pín)噪聲。 渦旋噪聲的頻(pín)率爲

式中(zhōng)  ———斯特勞哈爾( St rouhal)系數,   =0. 14 ~ 0. 2 , 一(yī)般取0.185     w ———氣流與葉片的相對速度
L ———葉片正表面的寬度在垂直于速度平面上的投影    i ———頻(pín)率諧波序号
由式(2)可知(zhī),渦旋噪聲的頻(pín)率取決于葉片與氣體(tǐ)的相對速度,而旋轉葉片的圓周速度則随着與圓心的距離(lí)而變化。從圓心到圓周,速度連續變化。葉片旋轉所産生(shēng)的渦旋噪聲就具有連續的噪聲頻(pín)譜,頻(pín)帶寬度也将随雷諾數的提高而緩慢(màn)地增大(dà)。從聲源特性上說,渦旋噪聲屬偶極子源,聲功率與偶極子源振速幅值v m的平方成正比,與波數k的4次方成正比,因此,渦旋噪聲的聲功率按流速v的6次方規律變化。
實際各種系列離(lí)心風機,旋轉噪聲與渦旋噪聲總是同時存在。若葉片尖端的圓周速度相應的馬赫數小(xiǎo)于0.4,渦旋噪聲則占主導地位 , 若葉片尖端的圓周速度相應的馬赫數大(dà)于 0.4,旋轉噪聲則占主導地位。

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