不等距叶轮贯流风机的噪声分析

　　7不寺距叶轮贯流风机的噪声分析中科学技术大学徐庶民徐立功杨基明女徽天大集团公司徐先桂嵇成业李强距与不等距叶轮的对比实验。验证了用不等距叶轮降噪的有效性来贯流式风机又称横流式或线流式风机是1892年德国工程师，出打首先提出的，与离心式和轴流式风机相比，贯流式风机因气流在叶轮内被强制折转，故压头损失较大效率较低，使其在工业生产高压通风场合中的应用受到限制；然而，贯流均匀，在家用电器激光仪器等低压通风换气场合中得到广泛应用，例如家用分体式空调器室内机的送风装置几乎都采用贯流式风机。为了提高家用空调器的质量，研究各种有效的降噪措施受到普遍1贯流式风机气动噪声分析噪声是山随时间变化的+规则压力脉动造成显然噪声特性，与打关。脉动压力的强度用均方根脉动压力，来度量。实验测得的0值为其中为测量次数。由于非定常脉动现象的多样性和复杂性，关于脉动压力的研宄尚处于不成熟的阶段，因此，至今预测脉动噪声特性还只有以实验为基础的经验方法和半经验方法。

　　各种类型的风机在工作时都会产生机械噪声和气动噪声，这些是不可避免的。就风机的气动噪声而言，又可以分为湍流或涡流噪声和旋转噪声。

　　结构简。来自蒸发器的气流进入贯流风机，经贯流叶轮对气流加压后从排气口流出，气流在贯流风机加压过程中产生的气动噪声与气体的流动状态有直接关系，其中揣流噪声是由涡流诱发产☆徐庶民男，1961年7月生，大学，讲师2 230027合肥市中国科学技术大学工，科学学院总噪卢，高，声级噪声2不等距贯流叶轮的降噪声原因降低贾流式风机旋转基频噪声的，效手段之是采用不等距叶轮。分析如下等距叶轮旋转噪声的基频为武中1为基频。为叶轮转速，1.山。1；2为叶厂数。令任意两相邻叶片与叶轮心的夹角为0参3，那么对等距叶轮而言，0为定值，其大小与叶片数有关，即9 2定值。代入式5，可得风机基频力的，种达式对等距叶轮而5，每个叶片与蜗舌撞击的脉动强度相同。相邻两个叶片撞击蜗舌的相位差为及2.

　　这种谐波的相干使驻频处的脉动强度得到增强参看之日9为随机变时的叶轮称为不等距叶轮。例如，=36，厂1500，的贯流叶轮，在等距怙况5，0=，19，他；若采用斗；等距设汁，假定0的变化范为812.这时虽然叶片数仍为36，但相邻叶片之间的0角却各不相同。那么由式⑴知在这种情况下变成种分布频率！1的变化范围为750125出。

　　趾，于不等距叶轮的0值。碰机选取的，因此。式频卒Hz生的。贯流风机湍流噪声形成的原因包括，沿不同流线的气流。预旋系数各不相14闪而对叶片而吉，攻角的变化范很人，在叶轮内被创制折转时也是如此，由此引起叶片前缘处的干扰噪声。叶片面边界层充分发展后形成附若湍流边界层引起的噪声。叶片面边界层分离，因分离点的不稳定性以起的分离流噪声。空调器工况发生变化如山，冷变到弱冷。或山于环境条件变化，使蒸发器结霜程度发生改变。气流通过蒸发器的阻力也改变。由此产生1贳流风机来流变化造成的干扰噪声。由大量实验得到的不可压缩附若湍流边界层的无量纲均方根脉动压力为1不可压缩膨胀分离流的无量纲均方根脉动压乃为风机的湍流噪声与动压头成正比。风机的流量增大，相应的动压头也增大。湍流噪声也增强。这种湍流噪声的频率特性是宽频带低幅连续噪声。降低湍流噪声足贳流风机叶片叶轮和机壳设汁必须考虑的问，应做到在设计工况下。叶片上尽可能仅持层流流态并且不现或少现边界层分离。

　　贯流式风机的旋转噪声是因气休流山叶轮流道时。在出处与风机蜗舌碰撞产生的噪声。这种噪声的声功率取决于蜗古叶轮之间的距离次参看1和撞击时叶片的长度21.增火以有效地减少旋转噪汽但的增人会同时减小机流量，因此。通过消大8来降低旋转噪声的措施受到流量因素的限制。旋转噪声的频谱特征是在叶轮通过蜗舌的频率即基频1及其整数倍即谐频处。噪声声强级明显比其它频率处高得多，特别在1处，峰值高。当环境噪声较低时如在夜间，堪频噪声会令人准受。

　　果。由该可看出，在风机基频1附近的噪声值为人。从降噪观点出发，耍降低贫流式风机的气动噪声，关键是设法减少乃附近的噪声强。

　　各测两次，再取平均伉测得的等距叶轮的平均入声级噪声37.2，旧。七等距叶轮的平均声级噪声=36.2.结果明，不等距叶轮的噪心心级较小。

　　需要说明的是以上分析从降噪观点出发，明采用不等距叶轮可以有效减噪，但并未指明叶片在叶轮上该如何分布目前采随机选取法。所得不距叶轮每个叶片与蜗舌撞击的强度不同，相邻两个叶片撞击蜗古的相位差也各不相同，这种谐波的相千结果可参看21.在频率特性等距叶轮在力处的峰值被不等距叶轮消弱为数值较小这就是不等距叶轮贯流风机的降噪机理。

　　3实验结果与讨论实验是在某公司的1孤803.噪卢测量实验室进行的。其消声室的本底噪声4.

　　在同高质量的家用分体空调器中，分别安装等，I和不等距叶轮，叶轮是由多节组成的，节之间错开安装。叶轮直径08347，长度7，4，叶片数2分别为等沿233，不等距35，噪声传感器距空调器风机出口1远，测得噪声的13倍频程分，5.测试的看复性很好，每种叶轮到的降噪效果也打定的随机性。耍实现有目的可用傅里叶变换和频谱分析进行数值模拟。总之，不等距叶轮的合理分布问还有待于深入研宄。

　　另方面，采用不等距叶轮后，叶轮中流道的宽度各不相同，流道中的流态也各异。这种流动与风机计算中常用的维流动假定有较大差别，由此给不等趴叶轮贯流风机的设计带来困难。此外采用不等距叶轮还会影响出口气流的均匀性。鉴于家用分体空调器朵内机关注的是总噪声级。对气流种场合得到广泛应用。

　　4结论4.1采用不等距叶轮能有效地降低贯流式风机基频噪声的峰伉及声级噪对分体空调器室内机而言，纟值可降至36或更低。

　　4.2叶片在不等距叶轮上的佳分布规律还有待深入研究。

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