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离心风机噪声产生的原因

离心风机的噪声,一般包括气动噪声、机械噪声及气体和固体弹性系统相互作用产生的气固耦合噪声,噪音为许多频率的音频所组成,几乎没有纯音。其中气动噪声是风机的主要来源,约占45%。

1、气动噪声

气动噪声主要包括旋转噪声和涡流噪声。

旋转噪声又称离散频率噪声,当风机旋转时,叶轮上的叶片通道出口处沿周向的气流压力与气流速度都有较大的变化。当蜗舌与叶片出口边缘间的间隙较小时,旋转的叶片通道掠过蜗舌处就会出现周期性的压力和速度脉动。此种脉动产生的噪声被称为旋转噪声。

涡流噪声也称旋涡噪声,是叶轮在旋转过程中,叶轮叶片与气体相互作用、耦合所辐射的宽频带噪声,包括来流紊流噪声、紊流边界层噪声、尾缘涡流脱落噪声和叶尖涡流噪声。它是由于气体流经物体表面形成的紊流边界层及其脱体,引起气流压力脉动造成的。离心风机产生涡流噪声的主要原因是:靠近叶片出口处的附面层分离,气流在蜗壳内扩压流动时的分离,叶片进口处的流动分离以及偏离设计工况时的流动恶化等。该噪声与风机内部气流的流动状况密切相关,设计制作良好的风机,因其内部流动状态理想,形成的边界层脱体较少,则此类噪声较低;反之,则噪声较高。

2、机械噪声

机械噪声主要来自风机在制造或安装过程中的工艺等方面的缺陷,如:回转体的不平衡。轴承磨损、叶片刚性不足造成的叶片振动,所产生的噪声等也属于机械噪声。

3、气固耦合噪声

气固耦合噪声是一种比上面两种噪声更为复杂的噪声。叶轮旋转时,叶片的出口处沿着周向气流的速度和压力分布不均,作用在涡壳上形成压力随时间的脉动而产生噪声。旋转的叶片经过时,蜗舌便产生干扰,使气流作用在叶片上的力也随时间脉动而产生噪声。气固耦合噪声产生的原因很多,但噪声发作的机理始终与气体的绕流、流动分离和涡流引起的压力脉动密切相关。

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