风机噪声产生的来源和降低风机噪声的措施
2018-12-17 09:45 静之源官方
风机是现代工业中常用的一种机械设备，其用途广、用者多，同时产生的噪声也高。风机噪声目前也是噪声污染的一种常见情况，尤其是城市工厂风机的噪声污染，其振动产生的噪声会对厂内工作者和附近居住的小区居民的身体产生危害。因此减少风机噪声带来的危害是一件必要的事情。静之源小编带大家来了解下风机噪声产生的具体原因和治理措施。
1、风机噪声产生的来源
风机噪声主要来自四个方面：
一是机器内由于气流的扰动，气体与气体及气体与物体之间的相互作用产生的气动噪声。
二是固体表面相互摩擦和碰撞产生的噪声，即为机械噪声。
三是电动机发出的电磁噪声。电机的电磁噪声与空气动力性噪声及机械噪声相比较低。
四是风机的振动引起的噪声，这部分噪声一部分由振动的机器直接向空间辐射，另一部分则通过承载机器的基础向地层或建筑物结构传递。尤其是风机的气动噪声，它包含周期性诱发的脉动力发生的旋转噪声和任意随机力产生的涡流噪声。
旋转噪声又称离散频率噪声，其发生机理有二：
a、一是旋转噪声是工作轮旋转时，轮上的叶片打击周围的气体介质，引起周围气体的压力脉动而形成的，对于给定的空间某质点来说，每当叶片通过时，打击这一质点气体的压力便迅速起伏一次，旋转叶片连续地逐个掠过，就不断地产生压力脉动，造成气流很大的不均匀性，从而向周围辐射噪声。
b、二是涡流噪声又称为紊流噪声。它主要是气流流经叶片界面产生分裂时，形成附面层及漩涡分裂脱离，而引起叶片上压力的脉动，辐射出一种非稳定的流动噪声。由于涡流噪声的频率，主要取决叶片与气流的相对速度，而相对速度又与工作轮的圆周速率有关，圆周速率是随着工作轮各点到转轴轴心距离而连续变化的。
2、降低风机噪声的措施
2.1合理选择轴流风机通流部分几何参数降低涡流噪声
试验证明，许多通流风机的涡流噪声在很大程度上取决于叶轮和导叶的叶栅参数。因此在保证流量和压力的前提下选择合理的叶栅参数可以降低气动噪声。
2.2合理选择轴流风机的轴向间隙可以降低旋转噪声
轴流风机动叶栅与静叶栅之间的轴向间隙所产生的噪声，是由于压力场的相互干扰和前面叶栅尾迹的作用所引起。固增大轴向间隙可使前面叶栅流出的气体逐渐趋于均匀，减小了对后面的干涉，因而可降低噪声。
2.3合理选择叶轮至蜗舌的距离，以降低离心风机的旋转噪声
2.4蜗舌倾斜
风机叶轮叶栅气流的周期性脉动速度所产生的周期性脉动气动力也使蜗舌相互作用产生旋转噪声，此噪声大小与脉动气动力的剧烈程度及涡舌的迎风面积有关，把蜗舌做成倾斜式，则同相位的脉动气动力的作用面积小了，辐射的噪声也就减小了。
2.5在动叶进出气边上设锯齿形结构
在动叶进出气边上设锯齿形结构可使叶片上气流层流附面层较早地转化为紊流，从而避免层流附面层中的不稳定波导致涡流分离，使涡流分离，噪声降低。
2.6采用消声装置
降低噪声消音器的种类很多，但究其消声机理，又可以把它们分为六种主要的类型，即阻性消音器、抗性消音器、阻抗复合式消音器、微穿孔板消音器、小孔消音器和有源消音器。
2.6.1阻性消音器
主要是利用多孔吸声材料来降低噪声的。把吸声材料固定在气流通道的内肇上或按照一定方式在管道中排列，就构成了阻性消音器。当声波进入阻性消音器时，一部分声能在多孑L材料的孔隙中摩擦而转化成热能耗散掉，使通过消音器的声波减弱。阻性消音器就好象电学上的纯电阻电路，吸声材料类似于电阻。因此，人们就把这种消音器称为阻性消音器。阻性消音器对中高频消声效果好、对低频消声效果较差。(主要应用于发电机机组消音)
2.6.2抗性消音器
是由突变界面的管和室组合而成的，好象是一个声学滤波器，与电学滤波器相似，每一个带管的小室是滤波器的一个网孔，管中的空气质量相当于电学上的电感和电阻，称为声质量和声阻。小室中的空气体积相当于电学上的电容，称为声顺。与电学滤波器类似，每一个带管的小室都有自己的固有频率。当包含有各种频率成分的声波进入第一个短管时，只有在第一个网孔固有频率附近的某些频率的声波才能通过网孔到达第二个短管口，而另外一些频率的声波则不可能通过网孔．只能在小室中来回反射，因此，我们称这种对声波有滤波功能的结构为声学滤波器。选取适当的管和室进行组合．就可以滤掉某些频率成分的噪声，从而达到消声的目的。抗性消音器适用于消除中、低频噪声。
2.6.3阻抗复合式消音器
由阻性结构和抗性结构按照一定的方式组合构成。
2.6.4微穿孔板消音器
一般是用厚度小于lmm的纯金属薄板制作，在薄板上用孔径小于lmm的钻头穿孔，穿孔率为1％-3％。选择不同的穿孔率和板厚不同的腔深，就可以控制消音器的频谱性能，使其在需要的频率范围内获得良好的消音效果。
2.6.5小孔消音器
结构是一根末端封闭的直管，管壁上钻有很多小孔。小孔消音器的原理是以喷气噪声的频谱为依据的，如果保持喷口的总面积不变而用很多小喷口来代替，当气流经过小孔时、喷气噪声的频谱就会移向高频或超高频，使频谱中的可听声成分明显降低，从而减少对人的干扰和伤害。
2.6.6有源消音器
基本原理是在原来的声场中，利用电子设备再产生一个与原来的声压大小相等、相位相反的声波，使其在一定范围内与原来的声场相抵消。这种消音器是一套仪器装置，主要由传声器、放大器、相移装置、功率放大器和扬声器等组成。
3、风机噪音治理效果评估
以上主要对通风机噪声产生的来源及小消除方法进行了阐述。但在，采用其措施在实际应用过程中是有限度的，因而对于高噪声的高转速高压压缩机和鼓风机，大多采用消声器来降低噪声的。将消声器安装在风机的进出口处，降噪值可达20~40dB(A)。文章仅供参考。
1、风机噪声产生的来源
风机噪声主要来自四个方面：
一是机器内由于气流的扰动，气体与气体及气体与物体之间的相互作用产生的气动噪声。
二是固体表面相互摩擦和碰撞产生的噪声，即为机械噪声。
三是电动机发出的电磁噪声。电机的电磁噪声与空气动力性噪声及机械噪声相比较低。
四是风机的振动引起的噪声，这部分噪声一部分由振动的机器直接向空间辐射，另一部分则通过承载机器的基础向地层或建筑物结构传递。尤其是风机的气动噪声，它包含周期性诱发的脉动力发生的旋转噪声和任意随机力产生的涡流噪声。
旋转噪声又称离散频率噪声，其发生机理有二：
a、一是旋转噪声是工作轮旋转时，轮上的叶片打击周围的气体介质，引起周围气体的压力脉动而形成的，对于给定的空间某质点来说，每当叶片通过时，打击这一质点气体的压力便迅速起伏一次，旋转叶片连续地逐个掠过，就不断地产生压力脉动，造成气流很大的不均匀性，从而向周围辐射噪声。
b、二是涡流噪声又称为紊流噪声。它主要是气流流经叶片界面产生分裂时，形成附面层及漩涡分裂脱离，而引起叶片上压力的脉动，辐射出一种非稳定的流动噪声。由于涡流噪声的频率，主要取决叶片与气流的相对速度，而相对速度又与工作轮的圆周速率有关，圆周速率是随着工作轮各点到转轴轴心距离而连续变化的。
2、降低风机噪声的措施
2.1合理选择轴流风机通流部分几何参数降低涡流噪声
试验证明，许多通流风机的涡流噪声在很大程度上取决于叶轮和导叶的叶栅参数。因此在保证流量和压力的前提下选择合理的叶栅参数可以降低气动噪声。
2.2合理选择轴流风机的轴向间隙可以降低旋转噪声
轴流风机动叶栅与静叶栅之间的轴向间隙所产生的噪声，是由于压力场的相互干扰和前面叶栅尾迹的作用所引起。固增大轴向间隙可使前面叶栅流出的气体逐渐趋于均匀，减小了对后面的干涉，因而可降低噪声。
2.3合理选择叶轮至蜗舌的距离，以降低离心风机的旋转噪声
2.4蜗舌倾斜
风机叶轮叶栅气流的周期性脉动速度所产生的周期性脉动气动力也使蜗舌相互作用产生旋转噪声，此噪声大小与脉动气动力的剧烈程度及涡舌的迎风面积有关，把蜗舌做成倾斜式，则同相位的脉动气动力的作用面积小了，辐射的噪声也就减小了。
2.5在动叶进出气边上设锯齿形结构
在动叶进出气边上设锯齿形结构可使叶片上气流层流附面层较早地转化为紊流，从而避免层流附面层中的不稳定波导致涡流分离，使涡流分离，噪声降低。
2.6采用消声装置
降低噪声消音器的种类很多，但究其消声机理，又可以把它们分为六种主要的类型，即阻性消音器、抗性消音器、阻抗复合式消音器、微穿孔板消音器、小孔消音器和有源消音器。
2.6.1阻性消音器
主要是利用多孔吸声材料来降低噪声的。把吸声材料固定在气流通道的内肇上或按照一定方式在管道中排列，就构成了阻性消音器。当声波进入阻性消音器时，一部分声能在多孑L材料的孔隙中摩擦而转化成热能耗散掉，使通过消音器的声波减弱。阻性消音器就好象电学上的纯电阻电路，吸声材料类似于电阻。因此，人们就把这种消音器称为阻性消音器。阻性消音器对中高频消声效果好、对低频消声效果较差。(主要应用于发电机机组消音)
2.6.2抗性消音器
是由突变界面的管和室组合而成的，好象是一个声学滤波器，与电学滤波器相似，每一个带管的小室是滤波器的一个网孔，管中的空气质量相当于电学上的电感和电阻，称为声质量和声阻。小室中的空气体积相当于电学上的电容，称为声顺。与电学滤波器类似，每一个带管的小室都有自己的固有频率。当包含有各种频率成分的声波进入第一个短管时，只有在第一个网孔固有频率附近的某些频率的声波才能通过网孔到达第二个短管口，而另外一些频率的声波则不可能通过网孔．只能在小室中来回反射，因此，我们称这种对声波有滤波功能的结构为声学滤波器。选取适当的管和室进行组合．就可以滤掉某些频率成分的噪声，从而达到消声的目的。抗性消音器适用于消除中、低频噪声。
2.6.3阻抗复合式消音器
由阻性结构和抗性结构按照一定的方式组合构成。
2.6.4微穿孔板消音器
一般是用厚度小于lmm的纯金属薄板制作，在薄板上用孔径小于lmm的钻头穿孔，穿孔率为1％-3％。选择不同的穿孔率和板厚不同的腔深，就可以控制消音器的频谱性能，使其在需要的频率范围内获得良好的消音效果。
2.6.5小孔消音器
结构是一根末端封闭的直管，管壁上钻有很多小孔。小孔消音器的原理是以喷气噪声的频谱为依据的，如果保持喷口的总面积不变而用很多小喷口来代替，当气流经过小孔时、喷气噪声的频谱就会移向高频或超高频，使频谱中的可听声成分明显降低，从而减少对人的干扰和伤害。
2.6.6有源消音器
基本原理是在原来的声场中，利用电子设备再产生一个与原来的声压大小相等、相位相反的声波，使其在一定范围内与原来的声场相抵消。这种消音器是一套仪器装置，主要由传声器、放大器、相移装置、功率放大器和扬声器等组成。
3、风机噪音治理效果评估
以上主要对通风机噪声产生的来源及小消除方法进行了阐述。但在，采用其措施在实际应用过程中是有限度的，因而对于高噪声的高转速高压压缩机和鼓风机，大多采用消声器来降低噪声的。将消声器安装在风机的进出口处，降噪值可达20~40dB(A)。文章仅供参考。
