离心风机气动噪声控制的理论与实验研究

若干年来,我们针对离心风机气动噪声控制问题进行了一系列理论和实验研究,提出了一种识别风机内部主要气动噪声源并通过判断主要噪声源强度变化对风机进行降噪改进的简捷方法,明确了离心风机的主要气动噪声源在蜗壳上,而不是在叶轮上,通过对离心风机气动噪声的产生及传播机理的研究,在理论上为正确进行离心风机气动噪声的控制及预测做出了有意义的推进。以上述理沦为核心,本文进行了大量的实验研究,形成了一套对离心风机进行降噪改进的关键技术。     

抽油烟机内多翼离心风机蜗壳结构的数值优化

本文采用Ansys Fluent计算流体软件对抽油烟机的内部流场进行数值模拟,通过改变多翼离心风机蜗壳宽度和倾斜蜗舌的尺寸、型式,研究了蜗壳结构对抽油烟机气动性能以及比A声压级的影响。研究结果显示:在给定范围内存在最佳蜗壳宽度,使得抽油烟机的比A声压级最小,而气动性能变化不大;两种不同的倾斜蜗舌型式都能够有效地降低抽油烟机的气动噪声,但是倾斜蜗舌二的降噪效果更好;在采用倾斜蜗舌降噪时,蜗舌倾角越大降噪效果越好。     

离心风机气动噪声研究方法的分析与建议

对目前离心风机气动噪声的研究方法进行了分析,总结出数值模拟及其计算方法还不完善.提出了离心风机蜗壳简化成一个具有硬边界的理想壳体模型的思路来研究风机气动噪声.     

蜗壳对离心风机内部气动噪声影响的初步数值分析

本文初步建立了一个用于预测离心风机内部气动声场的理论模型,该模型将蜗壳简化为一个封闭的圆柱腔体,并推导了腔体内部声场的表达式。数值分析结果表明,该模型可以反映蜗壳对风机内部声场的影响,为进一步研究蜗壳对离心风机气动噪声由内向外传播的影响提供了基础。     

吸声蜗壳在离心风机降噪中的应用研究

在标准进气风管测试装置上,对某离心风机及在风机蜗壳周向板、前盖板、后盖板等部位分别加装吸声材料后,测试了不同结构形式下风机性能和噪声特性。试验结果表明:相比原风机,蜗壳周向板与后盖板同时加装吸声材料效果最好,设计工况下A声级能够降低7.2dB(A),在小流量工况下,吸声蜗壳的降噪效果变差;根据风机噪声频谱,穿孔板加玻璃棉吸声蜗壳的吸声性能中高频好于低频,风机基频噪声在设计点能够降低12.5dB(A);加装吸声材料后风机气动性能会略有下降,压力和效率都有不同程度的降低。     

船用离心通风机降噪的试验研究（二）——吸声蜗壳对噪声的影响

在研制低噪声船用离心通风机过程中，对叶轮型式和蜗壳结构进行了试验研究。本文介绍了采用吸声蜗壳，改变蜗舌间隙、进风筒套口深度以及风机叶轮与蜗壳的合理匹配来降低风机噪声的方法，取得了良好的降噪效果。     

蜗舌深度对离心风机气动性能和噪声影响研究

针对新风空调离心风机功率高、噪声大的问题,基于CFD仿真与试验研究了不同蜗舌深度对离心风机气动性能和噪声的影响,并着重对A10,A30,A40共3种方案蜗壳在25～60 m³/h流量范围内风机性能和噪声水平进行了分析。结果表明,蜗舌深度优化后,在额定流量45 m³/h工况下,仿真全压值提高5 Pa,全压效率提高17.28%,试验测试功率降低7.8 W,噪声降低1.7 dB;合理选择蜗舌深度能够改善蜗壳扩压段处流动,提高风机气动性能,同时降低风机噪声。研究结果可为离心风机设计提供指导。     

空间站用离心风机噪声分析及控制

根据我国载人航天任务要求,航天员需在空间长期驻守,对舱内长期工作的通风设备有低噪声要求。本文针对舱内某低噪声离心风机,开展风机的选型与设计,并同步进行噪声仿真分析。通过风机的流场和声场仿真分析结果,采取了消声蜗壳和进风口消声器两种降噪措施,有效的降低了风机噪声12.3dB(A),到达了空间站舱内稳态噪声频谱的要求。试验结果表明,采用流场与声场仿真分析,可以对噪声频谱及A声级噪声进行预测,有利于指导新产品的噪声分析与控制。     

小型高速低噪声离心风机的试验研究

运用声学传感器和频谱仪对一台小型高速低噪声离心风机进行试验研究,研究发现:风机进出口向外辐射的气动噪声为风机最主要的噪声类型,气动噪声主要是基频噪声,噪声源分别位于叶片进口处与蜗壳蜗舌处,风机进出口噪声被屏蔽后整机噪声降低约21%;风机蜗壳振动是由于风机内部非定常流动诱发蜗壳结构做振动响应,振源主要位于叶片进口处与蜗壳蜗舌处,振动频率与风机基频一致;在蜗壳中填充相等体积1.5 mm塑料球,2.3 mm塑料球,1.2 mm陶瓷球,3.0 mm陶瓷球用来降低蜗壳振动噪声,在设计工况点以3.0 mm陶瓷球效果最佳,整机噪声下降约2.8%。     

叶片打孔对离心风机噪声的影响分析

对离心风机叶片进行打孔处理,分析叶片打孔位置对风机噪声的影响。首先在稳态流场的计算结果上加载宽频噪声模型,得到不同工况下离心风机蜗壳和叶片上噪声分布情况,然后在瞬态分析的基础上加载FW-H噪声模块,利用LES/FW-H匹配技术分析叶片打孔对离心风机的气动噪声特性及声压级的影响。研究结果表明:离心风机结构表面声压主要集中在集流器、蜗舌和叶轮处,随着转速的增加,最大声压级也相应升高,趋势为先加快后减缓;离心风机气动噪声的频率主要集中在低中频段,且降低速度较快,在高频段则趋于平稳。与风机原模型相比,叶轮前端和中间打孔能够有效地降低噪声,噪声分别下降了4 dB和1 dB,后端打孔则会导致噪声升高。