风机噪声控制技术-凯发官方

   噪音是一种使人感觉吵杂厌烦的声音,其程度有时是随人的心情而异。但连 续的噪音,也会使周遭受到污染。一殷风机产生噪音之原因可分述如下： 1.因叶片回转而产生噪音 叶片旋转时会与空气产生摩擦,或发生冲击:转速愈快,接解空气频率愈高, 其噪音愈尖锐。叶片之宽度或厚度增加,此现象更为明显。噪音的频率是由多种 频率复合而成,这些频率均与风机之转速有关。 轴流风机若有动翼与静冀的配置时,两者之叶片数最好不等,以免造成更大 的噪音共鸣。但无论是轴流式或离心式风机,凡是风速快的、风压高的,其产生 之噪音也大。 2.因叶片产生涡流时也会产生噪音 在风机运转期间,其动翼之背面会产生涡流,此涡流不但会降低风机的效率, 而且会产生噪音。为减低此现象,叶片的安装角不得过大,且扇叶弯曲需平滑 切勿突然变化太大。 3.因乱流而产生噪音 空气在流动时,若碰到尖锐的障碍物,极易发生乱流。此乱流虽然与涡流的 情况不同,同样会产生噪音,或频率甚高的啸音,对风机而言亦会造成效率损失。 4.与风管外壳产生共振而发生噪音 风管与风机外壳的内面接缝处要平整,避免粗糙不平,造成撕裂声。而由于 接连的管路会产生共振,使细微的声音変大,造成更大的噪音。在设计时,有时 可以在风管外面覆以防音材料,可以降低噪音。 5.风机以外引起的噪音 除风机本身的固定噪音外,尚有许多噪声源,诸如:轴承因精密度不足, 装配不当或维护不佳会造成异常噪音。马达部份也会产生噪音,有些是设计不良 或制造品控不佳所造成,但有时是马达之内外冷却扇造成。齿轮及皮带亦会因摩 擦产生噪音。其它构造物之共振所产生之噪音亦不可忽视,这有时是由于机体不 平衠所致。  

计算并设计一消声器， 用于频率为 100hz 的发动机排气消声器， 消声量不小 于 30db ，需选定已知内壁管壁厚，开孔个数，每个孔直径，扩张室直径， 排气管道直径为 5cm ，用三维软件画出设计图。       消声器类型   消声原理   主要应用   阻性消声器 ( 中高频 )   多孔性吸声材料的吸收   风机、 通风空调、 燃气轮机 等设备的进、排气噪声   抗性消声器 ( 低频好 )   管道阻抗变化所产生的声反 射和耗损   空压机的进气噪声、内燃 机、汽车的排气噪声等   阻抗复合型消 声器   联合阻性消声器和抗性消声 器的消声机理   采用阻性消声器、 抗性消声 器的场所   扩散消声器   改变喷注结构、 降低喷口的压 力和流速   高温、 高压、 高速气流等高 声强噪音     噪声按声音的频率可分为： ＜ 400hz 的低频噪声   、 400 ～ 1000hz 的中频 噪声及＞ 1000hz 的高频噪声。根据设计要求及各种消声器的适用范围， 选 用抗性消声器进行设计改进 。   抗性消声器   消声原理： 通过控制声抗的大小来进行消声的。 与阻性消声器不同， 它 不使用吸声材料而是在管道上接截面积突变的管段或旁接共振腔， 声波在管 道截面的突然扩张 ( 或收缩 ) ， 造成通道内声阻抗突变， 使声波传播方向发生 改变， 某些频率的声波在声阻抗突变的界面发生反射、 干涉等现象， 从而在 消声器的外测，达到了消声的目的。     消声的频率特性：具有中、低频消声性能。   适用范围：消除空压机、内燃机、汽车排气噪声（气体流速较高气速的 情况）   抗性消声器具有的特点：   （ 1 ）不需要使用多孔吸声材料   （ 2 ）耐高温、抗潮   （ 3 ）流速较大，洁净   （ 4 ）对低频、窄带噪声有较好的效果。   常用抗性消声器的类型：   （ 1 ）扩张室式消声器   （ 2 ）共振腔消声器   （ 3 ）干涉式消声器     按共振腔消声器进行设计 ：   （ 1 ）倍频带消声量不小于 30db ，由式：   ) 20 1 ( lg 10 2 k l      ) 20 1 ( lg 10 30 2 k     查表   不同频带下的消声量△l 与 k 值的关系     频带 类别   0.2  0.4  0.6  0.8  1.0   1.5  2  3  4  5  6  8  10  15  倍频 带   1.1  1.2  2.4  3.6  4.8  7.5  9.5  12.8  15.2  17  18.6  20  23  27  1/3 倍 频带   2.5  6.2  9.0   11.2  13.0   16.4  19  22.6  25.1  27  28.5  31  33  36.5    得， k ≈ 8  （ 2   ）由 ks f v 2 2 c 0   π 有：       2 4 2 2 2 m 10 6 . 19 cm 6 . 19 5 4 4        π π d s     3 2 - 3 4 m 10 7 . 1 cm 10 7 . 1 6 . 19 8 2 100 2 34000           v   （ 3 ）设计一个与管道同心圆形的共振腔消声器，其内径为 5cm ，外径 为 20cm ，共振腔所需长度为：           cm 7 . 57 5 - 20 4 17000 ) ( 4 2 2 2 1 2 2     ） （   d d v l   取     l=58cm  m 10 8 . 5 cm 8 . 5 17000 ) 34000 100 2 ( ) 2 ( 2 2 2 0           v c πf g   选用管壁厚度 =0.2cm, 孔径 d=0.6cm,   则由式 d ns g 8 . 0 0   ，求得开孔个 数：         个 14 6 . 0 4 ) 6 . 0 8 . 0 2 . 0 ( 8 . 5 ) 8 . 0 ( 2 0          s d g n   由上述计算结果， 可设计共振腔消声器长为 580mm ， 外腔直径为 200mm, 腔的内径为 50mm ，管壁厚 2mm ，在气流通道的共振腔中部均匀排列开 14 个 孔，孔径为 6mm 。   （ 4 ）验算共振腔消声器的有关声学特性     z 0 h 100 17000 8 . 5 2 34000 2      v g c f       z h 2074 20 34000 22 . 1 c 22 . 1     d f 上   由题意得，中心频率为 100hz 的倍频带包括 89.8~112hz ，不会出现高 频失效问题。   共振频率的波长：           cm 113 3 340 3 cm 340 100 34000 c 0 0 0        f   上述设计的共振腔的长、宽、腔深尺寸都小于共振频率波长的 1/3 ，故 该设计方案可用。       孔 心 距 应 大 于 孔 径 的 5 倍 ， 设 计 中 取 孔 距 为 40mm 。 穿 孔 范 围   246mm&l; mm 283 12 0   。