降低风机噪声的设计改进

我厂设计生产的CF—1型船用1.5千瓦单边带发射机及CF—2型船用400W单边带发射机试制成功后,用于冷却的风机噪声较大,经过对发射机做了降低风机噪声的改进之后,效果较为明显,现将我们在降低风机噪声过程中的一些措施和体会介绍如下。一、风机状况发射机上用于通风散热的风机有两只,一是用于强放部份的金属陶瓷管FU—100F强制风冷的离心风机,另一个是装在机器后板上的轴流风机150FZJ3,装在机器上的位置见图     

雷达天线系统离心风机气动噪声研究

基于FW-H方程,对离心风机进行气动声学理论分析,结合噪声测试方法,对某雷达天线系统进行噪声试验研究分析。测试数据表明,噪声和振动加速度频谱图分布较为接近,噪声振动能量峰值频率均为离心风机叶片基频的倍频,即雷达天线系统噪声主要来源于离心风机的气动噪声。通过改变均热板上翅片与风机叶片边缘的间距和调节风机转速,对单个离心风机开展噪声试验研究。由实验结果可知,随着间距增大,其噪声值降低,且噪声能量逐渐集中分布在低频区域;离心风机噪声值随着其转速增大而增加,不同工况下离心风机噪声能量均在其叶片基频的二倍频处最大。噪声试验获得的不同工况下离心风机噪声云图可为雷达天线系统均热板的结构优化设计提供试验和理论依据。     

风机叶片噪声模型研究

风机叶片的形状制约其效率的高低、噪声的大小。通过分析风机叶片噪声的类型,研究风机叶片产生空气动力性噪声的机理。结合风机叶片的具体结构形状,运用运动声源产生声场的特点,建立风机叶片噪声数学模型。对噪声数学模型采用精度高的高斯—勒让得(Gauss—Legendre)法进行计算。模拟在噪声模型参数(叶片数、风机转速、攻角、叶片展向半径和叶片截面等)变化的情况下叶片噪声的变化情况,结合试验进行分析,得出影响风机噪声的主要因素。模型可为风机低噪声设计、预测提供理论依据。     

车用离心通风机蜗壳气动分析及噪声预测

道路清扫车主要通过风机产生的负压和高速气流实现路面垃圾的收集处理。风机的能耗、稳定工作范围、工作噪声等性能参数直接决定扫路车的性能。因此,节能和环境友好型的车载风机是目前发展的方向,作为风机关键静止部件-蜗壳对风机整机性能有较大影响,本文采用CFD软件对蜗壳进行流场分析,采用某噪声软件进行噪声模拟,通过对蜗壳几何参数对比分析及对流场的噪声分析,研究在不降低甚至提高风机气动性能的前提下,降低风机气动噪声的方法。获得了蜗壳结构参数如蜗壳宽度和蜗舌位置及大小对性能和噪声的影响规律。     

采用进气端叶片开槽降低多翼离心风机气动噪声的研究

叶轮是空调用离心风机风道系统的核心部分,对离心风机的气动性能和噪声有重要影响。本文设计了一种顶端开槽的多翼离心风机叶片,采用数值计算方法研究了叶片进气端开槽对空调用多翼离心风机气动性能和噪声的影响,通过实验测试验证了进气端开槽叶片的降噪效果。结果表明:采用叶片进气端开槽结构能够改善叶轮顶端间隙区域内低速流动状态,抑制叶轮通道内旋涡的扩展,有效降低风机宽频噪声。与原型多翼离心风机相比,采用叶片进气端开槽结构,在保持风量基本不变情况下,风机噪声下降了0.8dB。     

供风装置多翼离心风机气动噪声的降噪

针对轨道交通用供风装置多翼离心风机噪声偏高问题,文中采用CFD技术开展噪声数值模拟及机理分析,并将计算结果与试验结果对比,揭示了风机各关键零件参数对风机噪声的影响,从而获得最佳设计参数.同时对优化风机开展气动性能和噪声试验,结果表明:通过蜗壳、叶轮关键参数改进,可以明显降低风机噪声.当转速保持不变,且保证风量、风压在合理工况范围前提下,风机噪声降低约4 dB(A).     

供风装置多翼离心风机气动噪声的降噪

针对轨道交通用供风装置多翼离心风机噪声偏高问题,文中采用CFD技术开展噪声数值模拟及机理分析,并将计算结果与试验结果对比,揭示了风机各关键零件参数对风机噪声的影响,从而获得最佳设计参数.同时对优化风机开展气动性能和噪声试验,结果表明:通过蜗壳、叶轮关键参数改进,可以明显降低风机噪声.当转速保持不变,且保证风量、风压在合理工况范围前提下,风机噪声降低约4 dB(A).     

叶片尾缘开孔对离心叶轮噪声的影响

采用Fluent软件对轴向离心风机的流场和噪声进行数值模拟,通过与试验结果进行对比验证模型的准确性;分别计算原型叶轮和尾缘开孔叶轮的在设计工况下流场和噪声并进行对比,结果表明:尾缘开孔叶轮能够有效降低风机噪声,并且风机的全压与采用原型叶轮的风机相比无明显变化。     

供风装置多翼离心风机气动噪声的降噪

针对轨道交通用供风装置多翼离心风机噪声偏高问题,文中采用CFD技术开展噪声数值模拟及机理分析,并将计算结果与试验结果对比,揭示了风机各关键零件参数对风机噪声的影响,从而获得最佳设计参数.同时对优化风机开展气动性能和噪声试验,结果表明:通过蜗壳、叶轮关键参数改进,可以明显降低风机噪声.当转速保持不变,且保证风量、风压在合理工况范围前提下,风机噪声降低约4 dB(A).     

空调器室内机气动噪声模拟

采用数值模拟的方法对空调器室内机气动噪声进行了计算,分析了室内贯流风机蜗舌处的压力脉动,并通过Curle方程和快速傅里叶变换得到了蜗舌处旋转噪声频谱。通过对旋转噪声频谱的分析,证明了采用不等距叶轮可大大降低贯流风机基频处噪声,使基频的声能分布到较宽的频带范围内,并且可以使基频的峰值移到低频部分,从而使风机的噪声干扰能力大大降低。同时通过对各种不等距叶轮的旋转噪声频谱进行分析,提出了一种能够有效降低贯流风机旋转噪声的不等距叶轮结构。     

基于Fluent的多翼式离心风机性能分析

使用Fluent软件对不同工况下的多翼式离心风机进行三维数值模拟,研究风机的典型几何参数对其流噪声和风量的影响规律;采用Coupled耦合算法结合MUSCL离散格式、定常RANS方程组求解风机内流场;采用FW-H声学模型结合大涡模拟计算风机流噪声。结果表明:变工况计算结果与试验值吻合,风机的蜗舌半径、叶片数、叶片进口安放角对风机的风量和流噪声均有一定的影响。本文的研究成果可以为多翼式离心风机的优化设计提供参考。     

风机排风口L型消声器的设计及仿真

分析收尘器排风口的噪声特性,并根据现场风机主要噪声频率段设计出口消声器,并与风机出口常见两种类型消声器进行对比,最后通过LMS Virtual lab仿真及实验验证得出:采用L型组合式消声器可以有效地降低风机出口噪声,风机出口测点的降噪量达到23.9 dB(A)。     

仿鸮翼叶片对轴流风机气动噪声特性的影响研究

基于逆向工程技术提取长耳鸮翅膀沿展向40%位置处的截面型线进行仿生翼型叶片重构,按照型线厚度分布规则应用于轴流风机叶片的改型设计中。由于轴流风机叶片的弯掠变化对风机气动性能有较大的影响,本文以原型风机的中弧线分布为依据,采用鸮翼的厚度分布进行轴流风机叶片的仿生设计。采用大涡模拟方法结合声类比FW-H方程的求解,对轴流风机的气动性能和噪声进行了数值模拟计算,并与原型风机性能进行比较,揭示了仿生叶片对轴流风机气动性能和噪声的影响。研究结果表明:仿生翼型既能保证轴流风机的气动性能,又能在一定程度上降低轴流风机的气动噪声。仿鸮翼叶片特殊的厚度分布有效降低了叶片表面的非定常压力作用和叶片表面的声压脉动强度。从获得的轴流风机的气动噪声频谱图可以看出:采用仿鸮翼叶片能够降低轴流风机中低频区域的宽频段噪声和离散噪声。     

相似理论在风机噪声方面的应用研究

本文应用相似理论研究风机噪声特性,探讨了同类风机的噪声特性曲线;分析了风机的噪声相似准数——比噪声;讨论了风机噪声的相似定律;并给出了风机转速、外径与噪声功率的关系式。     

AYAY7-41№56A型离心风机匹配消声器分析

为了降低离心式风机的噪声,首先分析了AY7-41N056A型离心式风机的噪声特性,确定了风机的频率范围为250~8 000Hz时的声能占总声能的72%,且噪声的频率峰值为1 000Hz;接着采用有限元模态分析确定柱状壳体结构消声器不会产生共振现象;最后采用噪声测量系统对五种阻性消声器分别进行了倍频程分析和总声级比较,分析结果表明,当采用第五种消声器时,对AY7-41N056A型离心式风机降噪效果最好,在距离消声器1米处,噪声总声级降低了约8.27d B(A)。此时风机的主要噪声频率为250~8 000Hz,此频率范围的声能约占总声能的66.2%。     

高压风机机壳声振分析及数值模拟

采用有限元方法和边界元方法建立了9-19 5A型风机结构辐射噪声预测模型,可用于计算辐射声功率、固体声和辐射效率等声场特性参数.对风机机壳进行了模态分析和噪声预测.为风机噪声优化设计打下了良好的基础.     

某客运机车牵引风机噪声测试及分析

针对某客运机车机械间内的牵引风机运行时发生异音的现象,采用理论计算和现场测试的方法分析出现异音的原因,并对测试结果进行分析。结果证明噪声异常不是风机结构部件振动所引起的,该类噪声不会影响风机的性能及机车的正常运行,风机在全开状态下能满足机车司机室内整体噪声要求。     

AY7-41№56A型离心风机匹配消声器分析

为了降低离心式风机的噪声,首先分析了AY7-41N056A型离心式风机的噪声特性,确定了风机的频率范围为250~8000Hz时的声能占总声能的72%,且噪声的频率峰值为1000Hz;接着采用有限元模态分析确定柱状壳体结构消声器不会产生共振现象;最后采用噪声测量系统对五种阻性消声器分别进行了倍频程分析和总声级比较,分析结果表明,当采用第五种消声器时,对AY7-41N056A型离心式风机降噪效果最好,在距离消声器1米处,噪声总声级降低了约8.27dB(A).此时风机的主要噪声频率为250~8000Hz,此频率范围的声能约占总声能的66.2%.     

叶片外缘外伸对贯流风机效率及噪声的影响

采用k-ε湍流模型和PISO算法对比研究了基态叶片和叶片外缘外伸后的贯流风机气动效率和噪声。以通风机全压效率作为经济指标,计算结果显示叶片外缘外伸后的风机全压效率提高了3.8%。以基于Lighthill声学类比理论的FWH方程计算贯流风机的噪声,结果显示叶片外伸后风机在监控点噪声降低约7d B,最后用鲍威尔涡声方程解释了噪声降低的机理。     

不同进口角度面板对贯流风幕机内流与噪声特性的影响

针对风幕机用贯流风机的降噪问题,采用了数值模拟与噪声试验结合的方法对其进行研究。将风机气动噪声作为优化目标,通过调整贯流风机进口面板的结构参数,改善贯流风机内部流动特性,达到降低气动噪声的目的。对4种不同进口面板结构的贯流风机,建立了三维CFD模型,模拟内部流动,分析其内流特性变化。在消声室进行噪声试验、在设计工况下,测试不同进口面板风机噪声,分析噪声频谱特性,探究进口面板改变所导致的内流与噪声频谱特性之间的关系。研究结果表明,在特定转速下,进口结构参数的改变会影响贯流风机进口回流涡的强度和范围,从而影响气动性能与噪声。模型B气动性能提升,流量提升1.5%,全压提升3%。模型C降噪效果明显,噪声降低3.3 dB(A)。