多翼离心风机噪音大怎么办(多大为合理范围)

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离心风机广泛应用于日常生活中,如家用空调、吸尘器及室内换气扇等,其工作产生的噪声达到 近 50dB 甚至更大,长期处于这种环境,会严重损害人们的睡眠、听力甚至身心健康。为实现离心风机降 噪,以某型号的多翼离心风机为研究对象,基于风机内部流场的数值计算结果,采用大涡模拟(LES) 结合 FW-H 声类比理论预测离心风机的远场噪声,并提出优化方案,根据风机内流场仿真后处理结果,带大半径 圆弧蜗舌的离心风机内部气流不均匀性减弱,改善了风机出口气流状态,使得产生压力梯度的强度和范围 相较原型风机要小。研究结果表明:相较于原型离心风机,优化后的离心风机能实现 2dB 的降噪。

多翼离心风机作为一种应用广泛的叶轮机 械,在家用电器领域如空调、换气扇、风冷冰箱 等发挥重要作用,给人们生活带来便利。离心风 机内部复杂的流动变化致使流场压力脉动而产生 的气动噪声给人们的产品体验以及身心健康都会 造成很大的影响。按照 GB 19606-2004《家用和 类似用途电器噪声限值》规定,空调噪声限值为 40~68 dB,该噪声限值为旋转噪声与气动噪声低 频段的叠加值。噪声指标成为行业焦点,这也使 得降噪成为当前风机研究的热点与难题。目前, 国内外研究学者着力于从仿真模型与方法的改善, 蜗壳、叶轮等结构参数的改进方面来实现离心风 机降噪。王惠茹 [1] 等人以某发动机风扇为研究对象,运用 Fluent 计算稳态压力场, 将其作为边界 条件导入到 LMS Virtual Lab 中, 利用 Acoustic 模 块计算其气动噪声。动静交界面采用滑移网格的 方法处理,将壁面流体区定义为动的区域。湍流 模型选用了 LES 模型,将稳定的压力场作为声学 仿真的边界条件,得到噪声仿真结果,并在一个 半消音环境下进行了试验验证,噪声误差均在 4% 以内,验证了联合仿真的准确性,但仿真运行所 占内存空间很大,对处理器要求很高;方开翔 [2] 等人对风机内部流场进行数值模拟以及噪声预测。

稳态流场模拟的湍流模型采用 RNG k-ε 模型,动 静交界面采用 MRF 移动参考坐标系模型,瞬态流 场的湍流模型采用 LES 大涡模拟,用滑移网格求 解动静交界面。通过叶片穿孔降低气流紊流强度 达到降噪,穿孔角度为 45°,穿孔系数为 0.08 时风机性能如流量、效率等有较大影响;刘晓良 [3] 等人采用基于离心风机内部非定常流场的气动声 源数值计算分析方法,结合试验测量,研究了改 变蜗壳宽度对前向离心风机气动噪声和气动性能 的影响。采用滑移网格方法处理动静交界面。其中,非定常计算控制方程采用三维雷诺守恒N-S 方程,湍流模型采用 Realizable k-ε 模型,近壁面选择标 准壁面函数。研究结果表明,风机的全压和效率 随着蜗壳宽度的增加而提高且蜗壳宽度增量为 15 mm 时,噪声在大流量区域噪声有所减弱,但未 定量分析噪声。当前的研究在数值模拟方法上进 一步完善,定性分析了结构参数对风机流场与噪 声的影响,未进行定量分析。在这些研究的基础上, 本文用数值模拟的方法研究叶片数目、叶轮与蜗 舌间距、蜗舌形状、蜗壳出风口长度等结构参数 对离心风机气动噪声的影响,对所选取的多翼离 心风机进行参数化建模,以达到风机噪声预测与 降噪的目的。

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