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风机噪音是可以计算的
更新时间:2014-09-12 20:24   来源:岭南自动化   作者:岭南风机   点击数:

 

  在生活中大家不仅仅受到光学的污染还受到了噪音的污染。在噪音的分类上有好几大类。机械设备的噪音是属于重度的造影污染。而风机的噪音是可以计算的。
通过大涡模拟输运方程 (LES) 计算获得非稳态流场后,采用基于 Lighthill 声学类比理论的 FW-H 方程来模拟气动噪声的产生和传播,并通过快速 Fourier 变换 (FFT) 计算获得各种声压频谱 。
风机对外周叶片角为 19° 、 22° 、 24° 、 26° 、 29° 共 5 种情况下的贯流风机进行实体建模和网格划分,并对内流场和气动 噪声 进行数值模拟,研究了外周叶片角变化对贯流风机流量和噪声的影响,优化了设计参数,提高了风机性能。
不同外周叶片角的噪声频谱在基频处相差不大,都是由几个无序而较小的波峰组成。但外周叶片角为 19° 和 22° 时,二次谐波处均存在一个明显的波峰,且峰值较高。外周叶片角为 24° 时,二次谐波处没有明显波峰。外周叶片角为 26° 和 29° 时,二次谐波处均存在一个较小波峰,但峰值并不高。
叶片通过的频率为 f=nZ/60 I,其中, n 为叶轮的转速, z 为叶片数, I 为谐波序号( I =1 时为基频)。根据风机的结构特征,可以计算得到:叶片通过的基频为 583Hz ,波长为 0.5832m 。由于波长远大于风机的特征尺寸,因此在声学模型中可以忽略风机外壳和叶片之间对声音的反射、衍射、散射作用。同时由于贯流风机的气流马赫数( M a =0.0146 )很小,因此 FW-H 方程中的四极子声源也可以忽略不计 。
在叶轮进、出口以及 蜗舌处存在较大涡度。这表明旋转叶轮与静止壳体之间相互干涉及对气流周期性加速而产生的压力脉动是小马赫数贯流风机噪声的重要来源, 因此选取叶轮和蜗舌作为声源曲面来计算 贯流风机的气动噪声。
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