离心风机气动噪声研究方法的分析与建议

2018-07-24 16:17:10 52

离心风机气动噪声研究方法的分析与建议黄,宇愀洪祁大同西安交通大学流体机械研究所主对目前离心风机气动噪声的研宄方法进行了分析,总结出数值模拟及其计算方法还不完善。玻璃钢风机  离心风机   玻璃钢离心风机   玻璃钢轴流风机

提出了离心风机蜗壳简化成个具有硬边界的理想壳体模型的思路来研宄风机气动噪声。

1引言离心风机的噪声以气动噪声为主,在性质上可以分为离散噪声与宽带噪声。其气动噪声主要由气体与叶轮叶片以及蜗壳的相互作用产生,并通过进出气通道加以传播。蜗壳内部的维非稳定流场以及壳体的特殊形状使得对其开展研究变得困难。近年来5国内外专家如18,131HoJeon针对离心风机噪声做了很多研充在发声机理和声源传播数值模拟测试技术等方面都取得了不少突破,但仍有很多需要进步改进和完善之处。本文综6了近年来1内外大量文献的理论讣算和试验研究方法,同时提出了新的建议。2理论计算方法2.1点源模型对于风机而言,点源模型是种十分有用的技术。

这种近似的准则是,所要研究的最高频率的波长入应该远大于声源的物理尺寸1.为满足这个准则要求,对发射较高频率噪声的叶片,在应用点源模型时,可将每个相关面积或相关体积视为个小尺寸的孤立声源将风机叶片用沿着叶片展长分布的孤立点源的总和来模拟。目前有人研究了自由声场旋转点声源的声学特性通过波动方程推导出了运动点源产生的声场公式,该公式适合于叶片上的每个微元啦然对叶片上的所有微元求积分就可以求出叶片运动产生的声场但拟定叶片微元的点源尺寸是个难,而且般来说风机叶片都不是直叶片,甚至在空间有很大扭曲,用点源模型进行模拟容易产生较大误差。

另外,上述研宄针对的是自由声场,而离心风机必须考虑蜗壳的影响。

2.2蜗舌的尖劈模拟静止板缘紊流边界层声发射的理论兑公式早已得出,但用于叶轮机械噪声还需进步改进。陆桂林考虑了叶片旋转对声发射的影响,并结合有关试验资料。引入叶片儿何参数的组合关系式,推导出了个有2个叶片的离心风机叶轮叶片尾缘紊流边界层声发射计算公式。这些都是在无蜗壳假定下噪声计算公式的推导。为了模拟蜗壳存在的情况。1.。1轮附近放置个尖劈模拟蜗舌,以它来作为产生离散噪声的声源,1.

通过此模型计算出流场,然后用非定常的伯努利方程计算出作用在叶片微元上所受的力,最后利用界80导出的任意运动点源的声场公式计算声压本文其他作者闻苏平曹淑珍运用该模型进行风机噪声的数值模拟可以得到很多有价值的数值计算结果,改变其中些参数,如叶片数,叶轮旋转速度和叶轮与尖劈之间的间隙等来盅新进疔汁算。并加以比较可以分析叶片通过频率噪声的影响因素,对离心风机的降噪有指导意义,尤其是对分析离散噪声的成因及其降噪方法有着比较重要的作用。但是它只能模拟风机的基频噪声,且仍没有考虑完整蜗壳的存在。

2.3基于宽频噪声的模拟宽频噪声也称作涡流噪声,它主要取决于对应流场所对应的声场解,所以涡流噪声很多都还是试验研究或者理论上的定性分析。从出0方程和离心风机的具体边界条件出发可以得出基本方程然后基于数量级分析的基础上,做了些简化,并将整个流场分成主流区和边界层区分别加以讨论。最后结合试验进行了分析,证明了定性分析进亍了建,2所不,利用不区域,或出丑1然厂利用傅叶。变换量纲分析以及市学相似定律导出了以下关系式则声压谱密度的达式为在得出关系式利⑴试验研究可以分析声以谱密度与各参数之间的相互关系。可以看出,利用该模型求解时,需要借助试验才能确定声压与各参数之间的体关系。因此小1能较好地从理论上直接解决离心风机的噪声问。肇庆科众风机

2.4边界单元法计算边界单元法的计算例子较多,但都大同小异,这里重点举李继芳的算例加以说明,他运用!也积分方程得出了蜗壳面速度分布与蜗壳面声压的积分关系式格林函数可以得到整个蜗壳向外辐射的声功率可以利用加速度传感器得到蜗壳面的振动速度分布,然后通过公式计算出蜗壳面的声压,或者可以通过风机进口或出口的声压计算进出口福射的声功率,然后得到总合成声功率。可以看出,该计算方法可以计算蜗壳振动引起的噪声福射,也可以计算通过进出口管道向外传递的噪声。

但是在测量进出口的声压时,由于气流的影响,使测量受到较大的干扰,因此测定的声压不定是真实值;另外,由于蜗壳面各点振动极不均匀,不仅仅是垂直于面振动,甚至随时间变化。测量时需要测量大量点的振动速度,工作量大,而且可靠性不因此该方法的应也有局限性2.5蜗壳声电类比模型很早人们就提出了声电类比方法并计算出了3心风机的尸共振频率,并用局阶模态分析方法分析了几个具有比亥姆霍兹共振频率更高的谱峰,用试1收绘蜗壳内规范化的压分依。后宋黄其柏又在此基础上提出了蜗壳基频共振引起的噪声增量数学模型,最后推导出了在共振频率处远场某点总噪声声级增坑为进出气口以起的噪声增;利用此式可以对远场某点总噪声声压级增值进行预测和优化。国内些试验己经证实了蜗壳基频共振噪声在小流2工况的要性。

2.6声学相似定律由国际标准化组织推荐的系列确定噪声功率的标准,同样也适用于风机。试验各种不同型式和尺寸的风机需要大量试验设备和时间,而且费用昂贵。因此将相似定律应用于风机气动噪声,能大大降低成本。从而1以根据1种尺寸风机的试验资料,对尺寸不同而因次相似的风机系列进行声功率的1;七101对风机噪声作了因次分析,且得到了无因次参数关系式随机噪声的频谱噪声可有不同的定义,63用矩形尖劈校拟蜗舌付七蜗壳的离心叫轮进行了声辐射研宄。得出另外,考忠到4机中存在着某种。士源其相似关系为此。换;因次相似的风机噪声邾!谱,可上面两个公式的任何个,但是对于同系列而尺寸不同的风机,常数,3和函数凡6或尸,6应分,对应相等。  酸雾净化塔   塑料风机

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