離心風(fēng)機(jī)噪聲產(chǎn)生的主要機(jī)理與降噪措施

1、離心風(fēng)機(jī)噪聲產(chǎn)生的主要機(jī)理與降噪措施華北電力大學(xué)能源動力與機(jī)械工程學(xué)院 樂龍(1)旋轉(zhuǎn)噪聲摘要：在介紹離心風(fēng)機(jī)噪聲產(chǎn)生機(jī)理的基礎(chǔ)上，綜 述了一些可供參考的離心式風(fēng)機(jī)降噪措施。關(guān)鍵詞：離心風(fēng)機(jī)；噪聲；降噪措施Abstract: Based on the mechanism of the centrifugal fan noise, this paper sum up some measures of Centrifugal fan noise reduction for refere nee.Key words: centrifugal fan; noise; no ise reduct ion

2、 measures一、引言風(fēng)機(jī)在運轉(zhuǎn)中會產(chǎn)生噪聲，隨著風(fēng)機(jī)容量的不 斷增加噪聲問題越來越嚴(yán)重。風(fēng)機(jī)噪聲不僅干擾人 們的正常休息，危害人類健康，同時還能破壞建筑 物及儀器設(shè)備。因此，作為改善勞動條件和保護(hù)環(huán) 境的重要內(nèi)容之一，對風(fēng)機(jī)噪聲的控制顯得尤為迫 切。本文旨在普及風(fēng)機(jī)噪聲知識，主要對離心式風(fēng) 機(jī)噪聲產(chǎn)生機(jī)理及降噪措施進(jìn)行概述。二、離心式風(fēng)機(jī)噪聲產(chǎn)生的機(jī)理風(fēng)機(jī)在一定工況下運轉(zhuǎn)時，產(chǎn)生的噪聲可分為 空氣動力噪聲、機(jī)械噪聲和電磁噪聲。下面對這三 種噪聲產(chǎn)生的機(jī)理分別加以闡述。1、空氣動力噪聲空氣動力噪聲是由于氣體非穩(wěn)定流動，即氣流擾動，氣體與氣體及氣體與物體相互作用產(chǎn)生 的噪聲。從噪聲產(chǎn)生的機(jī)理

3、看， 空氣動力噪聲 主要由旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲組成。 旋轉(zhuǎn)噪聲具有離散的頻譜特性，又稱離散噪 聲。它的發(fā)生機(jī)理有二：一是由于葉輪上的葉 片打擊周圍空氣，引起氣體的壓力脈動而產(chǎn)生 的噪聲；二是由于離心風(fēng)機(jī)葉道岀口處往往岀 現(xiàn)脫流區(qū)，氣流很不均勻。這種不均勻的氣流 周期性作用于周圍介質(zhì)或蝸殼上產(chǎn)生壓力脈 動而形成噪聲。旋轉(zhuǎn)噪聲的頻率為f= nz i / 60(Hz)式中：n葉輪轉(zhuǎn)速，r/min ;z 十片數(shù)；i=1,2,3，諧波序號；除了頻率為fl的基頻旋轉(zhuǎn)噪聲外，還有頻率 與fl成整數(shù)倍的高階諧頻旋轉(zhuǎn)噪聲。其中基 頻噪聲強度最強，高階諧頻強度依次減弱。(2) 渦流噪聲渦流噪聲具有很寬的頻率范圍，又

4、稱寬頻噪聲。離心風(fēng)機(jī)產(chǎn)生渦流噪聲的主要原因是：靠近葉片岀口處的邊界層分離脫流；氣體在蝸殼 中擴(kuò)壓流動時的分離；葉片進(jìn)口處流動分離以 及偏離設(shè)計工況時的流動惡化等。就空氣動力噪聲總體而言，高速的高壓離心風(fēng) 機(jī)的旋轉(zhuǎn)噪聲較高，而低速的低壓通風(fēng)機(jī)以渦 流噪聲為主。2、機(jī)械噪聲機(jī)械噪聲是風(fēng)機(jī)在制造或安裝過程中，由于工 藝方面缺陷而引起的，如風(fēng)機(jī)的軸承噪聲、 皮 帶及傳動引起的噪聲、轉(zhuǎn)子不平衡引起的噪 聲、機(jī)殼及管道的振動噪聲等。3、電磁噪聲 電磁噪聲一般是由于電動機(jī)轉(zhuǎn)子和定子槽之 間電磁力相互影響而產(chǎn)生的一種較小的低頻 噪聲，它的頻率一般是電源頻率的兩倍，即 f=2fc三、離心風(fēng)機(jī)的降噪措施1、在風(fēng)機(jī)

5、進(jìn)出氣口管道上安裝消聲器 在風(fēng)機(jī)噪聲中， 進(jìn)、 出氣口輻射的空氣動力性 噪聲最大，所以首先要將這部分噪聲降下去。 在風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口安裝消聲器是抑制通風(fēng)機(jī)噪聲 的最有效措施。目前應(yīng)用消聲器種類繁多， 主 要以阻性和抗性為基本類型， 而通風(fēng)機(jī)一般多 采用阻性消聲器，常見的阻性消聲器有管式、 蜂窩式、片式和折板式消聲器。2、傾斜蝸舌、增加蝸舌間隙和蝸舌半徑風(fēng)機(jī)葉輪葉柵氣流產(chǎn)生的周期性脈動氣動力， 使蝸舌相互作用產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)噪聲， 此噪聲大小與 脈動氣動力的劇烈程度及蝸舌的迎風(fēng)面積有 關(guān)，把蝸舌做成傾斜式， 則同相位的脈動氣動 力作用面積小了， 輻射的噪聲也就小了。 葉柵 后速度與壓力分布都很不均勻的旋轉(zhuǎn)氣

6、流， 與 蝸舌作用將產(chǎn)生噪聲，距離愈近，噪聲愈大， 通常適當(dāng)取較大的風(fēng)舌前端半徑可以降低離 心風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲， 且不影響離心 機(jī)的氣動性能。3、采用旋轉(zhuǎn)擴(kuò)壓器輪蓋和輪盤直徑大于出口直徑形成的空間為 旋轉(zhuǎn)擴(kuò)壓器。在正常的徑向或前向葉輪中， 一 方面葉片出口處的氣流絕對速度較高， 流入蝸 殼時突然擴(kuò)大， 產(chǎn)生強烈的渦流噪聲。 另一方 面葉道出口附近的脫流區(qū)， 周期性沖擊周邊氣 體，加大了旋轉(zhuǎn)噪聲。在此情況下， 采用旋轉(zhuǎn) 擴(kuò)壓器使葉輪出口速度降低， 緩解了上述兩方 面的影響， 使噪聲降低。對于后向葉輪， 采用 旋轉(zhuǎn)擴(kuò)壓器的降噪效果不明顯。 同時必須注意 的是， 如采用擴(kuò)壓器， 應(yīng)合理選擇最

7、佳徑向間 隙和葉片安裝角度， 否則將產(chǎn)生較大的離散噪 聲。4、進(jìn)風(fēng)口設(shè)置整流圈及擋板 因離心風(fēng)機(jī)的葉輪葉片排風(fēng)口的尺寸通常大 于前盤處進(jìn)風(fēng)口的尺寸， 所以氣流在風(fēng)機(jī)中流 動時，將在進(jìn)風(fēng)口圓弧段部位產(chǎn)生許多渦流， 形成空氣動力噪聲。 可在風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口處位于風(fēng) 機(jī)蝸殼內(nèi)部的外圍處增設(shè)整流圈及擋板， 就能 有效防止氣流在風(fēng)機(jī)進(jìn)口處形成渦流， 從而降 低離心風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的空氣動力噪聲。5、其它降噪方法除上述幾方面外， 還有其它降噪方法， 如葉輪 采用傾斜葉片、 采用不等間距葉片、 在葉片上 開槽或葉片間加裝分離片等。參考文獻(xiàn)1 成心德 .離心通風(fēng)機(jī) .北京：化學(xué)工業(yè) 出版社 ， 2006， P123-125張玉成等 .通風(fēng)機(jī)設(shè)計與選型 .北京： 化學(xué)工業(yè)出版社 ， 2011，P772 安連鎖 . 泵與風(fēng)機(jī) .北京：中國電力出 版社 ，2008，P136-1383 伍先俊等 .風(fēng)機(jī)葉片噪聲機(jī)理及降噪 .風(fēng)機(jī) 技術(shù) ，2001（4）胡如夫等 .離心式通風(fēng)機(jī)設(shè)計與改造中的 降噪方法 .流體機(jī)械 ，