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离心风机噪声产生的主要机理与降噪措施

2020-06-19 12:59
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  离心风机噪声产生的主要机理与降噪措施_电子/电路_工程科技_专业资料。离心风机噪声产生的主要机理与降噪措施 华北电力大学 能源动力与机械工程学院 乐龙 摘要:在介绍离心风机噪声产生机理的基础上,综 述了一些可供参考的离心式风机降噪措施。 关键词:离心风机;噪声;降噪措

  离心风机噪声产生的主要机理与降噪措施 华北电力大学 能源动力与机械工程学院 乐龙 摘要:在介绍离心风机噪声产生机理的基础上,综 述了一些可供参考的离心式风机降噪措施。 关键词:离心风机;噪声;降噪措施 旋转噪声具有离散的频谱特性,又称离散噪 声。它的发生机理有二: 一是由于叶轮上的叶 片打击周围空气, 引起气体的压力脉动而产生 的噪声; 二是由于离心风机叶道出口处往往出 现脱流区,气流很不均匀。 这种不均匀的气流 周期性作用于周围介质或蜗壳上产生压力脉 动而形成噪声。 旋转噪声的频率为 Abstract: Based on the mechanism of the centrifugal fan noise, this paper sum up some measures of Centrifugal fan noise reduction for reference. Key words: centrifugal fan; noise; noise reduction measures 一、引言 风机在运转中会产生噪声,随着风机容量的不 断增加噪声问题越来越严重。风机噪声不仅干扰人 们的正常休息,危害人类健康,同时还能破坏建筑 物及仪器设备。因此,作为改善劳动条件和保护环 境的重要内容之一,对风机噪声的控制显得尤为迫 切。本文旨在普及风机噪声知识,主要对离心式风 机噪声产生机理及降噪措施进行概述。 f= nz i / 60 (Hz) 式中:n—叶轮转速,r/min; z—叶片数; i=1,2,3……,谐波序号; 除了频率为 f1 的基频旋转噪声外,还有频率 与 f1 成整数倍的高阶谐频旋转噪声。其中基 频噪声强度最强,高阶谐频强度依次减弱。 (2) 涡流噪声 涡流噪声具有很宽的频率范围,又称宽频噪 声。离心风机产生涡流噪声的主要原因是: 靠 近叶片出口处的边界层分离脱流; 气体在蜗壳 中扩压流动时的分离; 叶片进口处流动分离以 及偏离设计工况时的流动恶化等。 就空气动力噪声总体而言, 高速的高压离心风 机的旋转噪声较高, 而低速的低压通风机以涡 流噪声为主。 二、离心式风机噪声产生的机理 风机在一定工况下运转时,产生的噪声可分为 空气动力噪声、机械噪声和电磁噪声。下面对这三 种噪声产生的机理分别加以阐述。 1、 空气动力噪声 空气动力噪声是由于气体非稳定流动, 即气流 扰动, 气体与气体及气体与物体相互作用产生 的噪声。 从噪声产生的机理看,空气动力噪声 主要由旋转噪声和涡流噪声组成。 2、 机械噪声 机械噪声是风机在制造或安装过程中, 由于工 (1) 旋转噪声 艺方面缺陷而引起的,如风机的轴承噪声、 皮 带及传动引起的噪声、转子不平衡引起的噪 声、机壳及管道的振动噪声等。 轮盖和轮盘直径大于出口直径形成的空间为 旋转扩压器。在正常的径向或前向叶轮中, 一 方面叶片出口处的气流绝对速度较高, 流入蜗 壳时突然扩大,产生强烈的涡流噪声。 另一方 面叶道出口附近的脱流区, 周期性冲击周边气 体,加大了旋转噪声。在此情况下,采用旋转 扩压器使叶轮出口速度降低, 缓解了上述两方 面的影响,使噪声降低。对于后向叶轮,采用 旋转扩压器的降噪效果不明显。 同时必须注意 的是,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。 3、 电磁噪声 电磁噪声一般是由于电动机转子和定子槽之 间电磁力相互影响而产生的一种较小的低频 噪声,它的频率一般是电源频率的两倍,即 f=2fc 三、离心风机的降噪措施 1、 在风机进出气口管道上安装消声器 在风机噪声中, 进、出气口辐射的空气动力性 噪声最大,所以首先要将这部分噪声降下去。 在风机进、 出口安装消声器是抑制通风机噪声 的最有效措施。目前应用消声器种类繁多, 主 要以阻性和抗性为基本类型, 而通风机一般多 采用阻性消声器,常见的阻性消声器有管式、 蜂窝式、片式和折板式消声器。 4、 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产生许多涡流, 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 有效防止气流在风机进口处形成涡流, 从而降 低离心风机所产生的空气动力噪声。 2、 倾斜蜗舌、增加蜗舌间隙和蜗舌半 径 风机叶轮叶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 脉动气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 力作用面积小了, 辐射的噪声也就小了。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 心风机的旋转噪声和涡流噪声, 且不影响离心 机的气动性能。 5、 其它降噪方法 除上述几方面外,还有其它降噪方法, 如叶轮 采用倾斜叶片、采用不等间距叶片、 在叶片上 开槽或叶片间加装分离片等。 参考文献 [1] 成心德.《离心通风机》.北京:化学工业 出版社,2006,P123-125 [2] 张玉成等.《通风机设计与选型》.北京: 化学工业出版社,2011,P77 3、 采用旋转扩压器 [3] 安连锁.《泵与风机》.北京:中国电力出 版社,2008,P136-138 [4] 伍先俊等.风机叶片噪声机理及降噪.风机 技术,2001(4) [5] 胡如夫等.离心式通风机设计与改造中的 降噪方法.流体机械,2000 离心风机噪声产生的主要机理与降噪措施 作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 乐龙 华北电力大学 能源动力与机械工程学院 城市建设理论研究(电子版) ChengShi Jianshe LiLun Yan Jiu 2012(5) 本文链接:

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