1.1通風機的機械噪聲
風機在經(jīng)過一段時間的運轉(zhuǎn)后,會產(chǎn)生多種機械噪聲。
(1)?葉輪磨損不均勻或因風壓導致零件的變形,使整個轉(zhuǎn)子不平衡而產(chǎn)生的噪聲。
(2)?軸承在運行后由于磨損,與軸相互產(chǎn)生的噪聲。???(3)?由于安裝不良或各零件聯(lián)接松動而產(chǎn)生的噪聲。
(4)?葉輪高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生振動,導致機體某一部分共振而產(chǎn)生的噪聲。?1.2?電機噪聲
在整個通風系統(tǒng)中,電機是其中一個重要組成部分,但一般風機的生產(chǎn)廠家采用的電機均由電機生產(chǎn)廠家提供,風機生產(chǎn)廠家一般不作電機內(nèi)部處理,但電機的噪聲種類繁多,本文簡述如下:?(1)?軸承本身精度不夠而產(chǎn)生的軸承噪聲;?(2)?徑向交變的電磁力激發(fā)的電磁噪聲;
(3)?換向器整流子碳刷摩擦導電環(huán)而產(chǎn)生的摩擦噪聲;?(4)?整流子的打擊噪聲;
(5)?由于某些部件振動使自己的固有頻率與激勵頻率產(chǎn)生共振?,?形成很強的窄帶噪聲;?(6)?轉(zhuǎn)子不平衡或電磁力軸向分量產(chǎn)生的軸向串動聲;?(7)?電機冷卻風扇產(chǎn)生的空氣動力噪聲。??1.3離心風機的氣動噪聲
氣動噪聲包括旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲?(1)旋轉(zhuǎn)噪聲產(chǎn)生
旋轉(zhuǎn)噪聲又稱葉片噪聲,或稱離散頻率噪聲,屬于偶極子聲源,旋轉(zhuǎn)噪聲的頻率為,?f?=?inz?/?60??(1)式中?n?———每分鐘的轉(zhuǎn)速?z?———葉片數(shù)?i?———諧波序號,i?=?1,2,3,…,i=1為基頻
由式(1)可以看出,若將葉片數(shù)增加1倍而轉(zhuǎn)速保持不變時,由于基頻增加1倍,原來的奇次諧波成分被取消,假定各諧波成分的強度近似相同,理論上旋轉(zhuǎn)噪聲的強度將降低一半。即使壓力脈沖不很尖稅,葉片數(shù)的增多對降低噪聲也是有利的。
旋轉(zhuǎn)噪聲的聲壓與風機的功率成正比,而與葉輪的半徑成反比。所以,當功率與葉片尖端的圓周速度給定時,從降低噪聲的角度應盡量使葉輪半徑大一些。葉片尖端的圓周速度對旋轉(zhuǎn)噪聲的聲壓非常敏感,隨圓周速度的提高?,旋轉(zhuǎn)噪聲的聲功率迅速地增加。
(2)?渦旋噪聲產(chǎn)生
渦旋噪聲又稱渦流噪聲,或稱紊流噪聲。是由于紊流邊界層及其脫離引起氣流壓力脈動造成的,邊界層脫離和紊流脈動彈性較大,故漩渦噪聲具有很寬的頻率范圍,也稱寬頻噪聲。?渦旋噪聲的頻率為
式中??———斯特勞哈爾(?St?rouhal)系數(shù),???=0.?14?~?0.?2?,?一般取0.185?????w?———氣流與葉片的相對速度
L?———葉片正表面的寬度在垂直于速度平面上的投影????i?———頻率諧波序號
由式(2)可知,渦旋噪聲的頻率取決于葉片與氣體的相對速度,而旋轉(zhuǎn)葉片的圓周速度則隨著與圓心的距離而變化。從圓心到圓周,速度連續(xù)變化。葉片旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的渦旋噪聲就具有連續(xù)的噪聲頻譜,頻帶寬度也將隨雷諾數(shù)的提高而緩慢地增大。從聲源特性上說,渦旋噪聲屬偶極子源,聲功率與偶極子源振速幅值v?m的平方成正比,與波數(shù)k的4次方成正比,因此,渦旋噪聲的聲功率按流速v的6次方規(guī)律變化。
實際各種系列離心風機,旋轉(zhuǎn)噪聲與渦旋噪聲總是同時存在。若葉片尖端的圓周速度相應的馬赫數(shù)小于0.4,渦旋噪聲則占主導地位?,?若葉片尖端的圓周速度相應的馬赫數(shù)大于?0.4,旋轉(zhuǎn)噪聲則占主導地位。