前向型葉片高壓離心風(fēng)機噪聲控制的治理研究

葉亮亮

摘要：目前高壓離心風(fēng)機在很多行業(yè)領(lǐng)域都有應(yīng)用，但是其運行時產(chǎn)生的強烈噪音對制造商來說是一大難題。微穿孔板結(jié)構(gòu)有著無需填充，吸收系數(shù)高，吸收頻帶寬的特點，在很多領(lǐng)域都有著廣泛地應(yīng)用，對于控制相關(guān)設(shè)備的噪音起到了很大的作用。利用微穿孔板結(jié)構(gòu)設(shè)計出的雙層微穿孔板蝸舌共振器和風(fēng)機雙層微穿孔板進出口消聲器應(yīng)用于高壓離心風(fēng)機中對于降低其噪聲，提升其控噪技術(shù)具有一定的意義。

關(guān)鍵詞：高壓離心風(fēng)機；噪聲控制；治理研究

1.前言

對于前向型葉片高壓離心風(fēng)機來說，目前遇到的難題是對其進行有效降噪處理。針對離心風(fēng)機的特點，文章將通過研究微穿孔板結(jié)構(gòu)應(yīng)用于前向型葉片高壓離心風(fēng)機來進行對其噪聲的控制，以提升控噪技術(shù)的應(yīng)用。在進行相關(guān)研究過程中，研究人員設(shè)計出了雙層微穿孔板蝸舌共振器和風(fēng)機雙層微穿孔板進出口消聲器，這兩種方法通過相關(guān)實驗在一定程度上得出能夠降低離心風(fēng)機噪聲的結(jié)論，有效降低了高壓離心風(fēng)機的噪聲污染。

2. 研究高壓離心風(fēng)機控噪的必要性

眾所周知，高壓離心風(fēng)機具有很強的實用性，因此被廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域，例如在廚房排風(fēng)機、工業(yè)排風(fēng)機等領(lǐng)域都有涉及。而對于研究高壓離心風(fēng)機控噪的來說，其在工作運行過程中轉(zhuǎn)速很高氣壓流動性很強，因此會產(chǎn)生比較強烈的噪聲。噪聲的污染給人們的家庭生活或者工作環(huán)境都會產(chǎn)生一定的影響，因此對其進行降噪技術(shù)處理的研究就變得尤為重要。針對高壓離心風(fēng)機的特性和應(yīng)用場合，需要對其本身進行相關(guān)的控噪處理，而微穿孔板結(jié)構(gòu)可以在離心風(fēng)機構(gòu)造的基礎(chǔ)上進行控噪設(shè)計的應(yīng)用。一般來說，微穿孔板結(jié)構(gòu)比較適合進行控噪處理技術(shù)的應(yīng)用，它有著無需填充，吸收系數(shù)較高，吸收頻帶寬的優(yōu)點，可以對很多設(shè)備產(chǎn)生的噪音進行控噪處理，目前在很多領(lǐng)域都有著廣泛地應(yīng)用[1]。

經(jīng)過相關(guān)研究與實驗，科技人員通過利用微穿孔板結(jié)構(gòu)設(shè)計出了專門針對離心風(fēng)機的雙層微穿孔板蝸舌共振器，這種共振器是在原有的微穿孔板結(jié)構(gòu)上進行了優(yōu)化設(shè)計，更大程度上降低了噪聲的產(chǎn)生；其次，科研人員還通過經(jīng)驗和實驗數(shù)據(jù)設(shè)計出了新型風(fēng)機雙層微穿孔板進出口消聲器，這種消聲器經(jīng)過相關(guān)實驗得出其控噪結(jié)果較為明顯，對于總體產(chǎn)生的噪聲聲壓能夠進行有效的降低。總之，不管是優(yōu)化的雙層微穿孔板蝸舌共振器還是新型風(fēng)機雙層微穿孔板進出口消聲器，都對前向型葉片高壓離心風(fēng)機的控噪處理產(chǎn)生一定的效果，能夠廣泛應(yīng)用于離心風(fēng)機的工作中[2]。這兩種控噪技術(shù)對于高壓離心風(fēng)機來說，能夠在很大程度上降低其噪聲的產(chǎn)生，降低使用環(huán)境場合產(chǎn)生的噪聲污染，降低對人們生活和工作的不良影響。對于很多離心風(fēng)機生產(chǎn)廠家來說，進行離心風(fēng)機的控噪技術(shù)研究能夠使離心風(fēng)機的銷量獲得更大的提升，能夠促進相關(guān)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。接下來文章將對雙層微穿孔板蝸舌共振器應(yīng)用于高壓離心風(fēng)機進行控噪處理技術(shù)和風(fēng)機雙層微穿孔板進出口消聲器應(yīng)用于高壓離心風(fēng)機進行控噪處理技術(shù)進行分析與比較。

3.高壓離心風(fēng)機控噪的處理研究方法

對于研究高壓離心風(fēng)機控噪的來說，對其進行降噪技術(shù)處理的研究非常有必要，下面主要針對雙層微穿孔板蝸舌共振器和風(fēng)機雙層微穿孔板進出口消聲器這兩種控噪處理方法進行分析。

3.1雙層微穿孔板蝸舌共振器去噪原理

雙層微穿孔板蝸舌共振器方法是利用微穿孔板結(jié)構(gòu)設(shè)計為基礎(chǔ)進行優(yōu)化設(shè)計的，其實現(xiàn)方法較為簡單方便，取得的去噪效果也比較良好。一般來說，高壓離心風(fēng)機產(chǎn)生噪聲的主源是蝸舌部位，因此可以有針對性的在風(fēng)機的蝸舌處設(shè)計共振器，也就是我們說的雙層微穿孔板蝸舌共振器，有針對性的來降低風(fēng)機產(chǎn)生的噪聲[3]。向型葉片高壓離心風(fēng)機屬于寬頻帶，傳統(tǒng)的共振器頻率選擇性比較強，不適應(yīng)于寬頻帶的高壓離心風(fēng)機，對其進行控噪的效果不理想。但在使用時可以同時將兩個共振器串聯(lián)起來，這樣就可以起到展寬頻帶的作用，對離心機的控噪產(chǎn)生一定的效果。根據(jù)這個原理，在進行高壓離心風(fēng)機的控噪設(shè)計中可以設(shè)計為雙層微穿孔板蝸舌共振器，這樣就可以對離心風(fēng)機的寬頻噪聲進行控制。

使用雙層微穿孔板蝸舌共振器進行控噪的原理主要是需要適當(dāng)?shù)乜刂坡曌韬推焚|(zhì)因子。一般來說，既然共振器使用的是雙層微穿孔板，那么這雙層吸聲結(jié)構(gòu)的頻譜特性顯示的就是雙峰曲線，因此在兩個共振頻率之間存在著一個反共振頻率。在使用共振器進行控噪時，要使其共振的吸聲系數(shù)比較大，取得的控噪效果比較好，那就需要對控制聲阻和品質(zhì)因子進行適當(dāng)?shù)目刂?。同時，除了共振頻率取得的吸聲系數(shù)較好，這樣也會使得反共振頻率的吸聲系數(shù)較高，因此兩個分開的共振吸聲峰就會互相連接，這樣其吸聲頻率就會進行有效的加寬，所以會適用于寬頻的高壓離心風(fēng)機對其進行控噪處理。經(jīng)過對雙層微穿孔板蝸舌共振器進行優(yōu)化改造后，獲得蝸舌共振器主要結(jié)構(gòu)參數(shù)：穿孔率P1=1.9%，P2=0.5；腔深D1= 71.3mm，D2=53.8mm；取孔徑d1=d2=O.5mm，板厚t1=t2= 0.5mm。相關(guān)技術(shù)人員對其進行試驗研究，得出的結(jié)論是峰值噪聲降低了11dB（A），總體噪聲下降了3.5dB（A）。

3.2風(fēng)機雙層微穿孔板進出口消聲器去噪原理

風(fēng)機雙層微穿孔板進出口消聲器方法是利用結(jié)構(gòu)共振的原理進行優(yōu)化設(shè)計的，它可以把某幾個噪聲值比較高的頻率控制在消聲器內(nèi)部，其實現(xiàn)方法較為簡單方便，取得的去噪效果也比較良好。眾所周知，很多設(shè)備為了降低自身的噪聲，會加用消聲器來進行控噪處理，例如發(fā)動機、排風(fēng)機等機器設(shè)備。消聲器在可以允許氣流通過的同時還能有效地降低噪聲的發(fā)出，適用于很多的設(shè)備，可以在各種場合進行應(yīng)用。所以消聲器這種裝置在很大程度上能夠有效地降低噪聲的發(fā)出，在很多領(lǐng)域中都有著廣泛地應(yīng)用。而風(fēng)機雙層微穿孔板進出口消聲器是采用的微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)，雙層的微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)對展寬頻帶的高壓離心風(fēng)機的控聲有著良好的效果，這種方法可以利用穿孔本身的聲阻來實現(xiàn)控制相對聲阻率的目的，因此不需要在其中填充任何材料[4]。

為了將傳統(tǒng)的經(jīng)驗控聲方法與雙層微穿孔板進出口消聲器方法進行控聲效果的比較，相關(guān)技術(shù)人員對兩者進行了研究與實驗，來測定兩種方法的差異性。經(jīng)過相關(guān)實驗得知，雙層微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)與傳統(tǒng)的經(jīng)驗方法的數(shù)據(jù)基本相符。結(jié)果中的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)：穿孔率P1=P2=2.7%；腔深D1= 31mm，D2=100mm；取孔徑d1=d2=O.5mm，板厚t1=t2= 0.5mm；消聲器長度為1500mm，一般進口為圓截面直管式，出口為矩形截面直管式。相關(guān)技術(shù)人員對其最終得出的結(jié)論是峰值噪聲降低了23dB（A），總體噪聲下降了17dB（A）。

4.結(jié)束語

綜上所述，文章分析與總結(jié)了對前向型葉片高壓離心風(fēng)機進行來降噪的兩種方法，并且分析了兩者運用于高壓離心風(fēng)機中的降噪處理的不同效果。微穿孔板結(jié)構(gòu)有著無需填充，吸收系數(shù)高，吸收頻帶寬的特點，而雙層微穿孔板蝸舌共振器和風(fēng)機雙層微穿孔板進出口消聲器都是在其基礎(chǔ)上進行優(yōu)化和計算得出的。雙層微穿孔板蝸舌共振器和風(fēng)機雙層微穿孔板進出口消聲器對于提升高壓離心風(fēng)機控噪技術(shù)、降低其噪聲污染具有積極促進的意義。

參考文獻

[1]張碧泉. 前向型葉片高壓離心風(fēng)機噪聲控制的治理研究[J]. 噪聲與振動控制. 2017（5）：34

[2]左文泉，徐青. 前向多葉離心式通風(fēng)機葉型的試驗研究[J]. 流體機械. 2016（5）：84

[3]蔡濤. 高效低噪9-19型離心風(fēng)機模型開發(fā)與噪聲控制研究[D]. 2017（08）：67

[4]馬健峰，袁民建，劉秋洪. 不等距葉片離心風(fēng)機氣動噪聲的數(shù)值與實驗研究[J]. 噪聲與振動控制. 2016（5）：98

（作者單位：紹興上虞通風(fēng)機有限公司）