矿用对旋轴流局部通风机进气口噪声控制
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形 底 面直 径为 ｌ ０ ０ ０ ｉ ｎ ｍ， 长度 ５ ０ ０ ｍｍ， 用 支架 立 于 局
用软件 Ｌ Ｍ Ｓ Ｖ ｉ ｎ ｕ ａ ｌ Ｌ ａ ｂ进 行 降 噪效 果 分 析． 借 助
Ｐ Ｒ Ｏ ／ Ｅ建 立劈 尖 吸声 体 的实体 模 型 ， 保存输出 Ｓ Ｔ Ｐ格 式 文件 ， 用Ｖ ｉ ｒ ｔ ｕ ａ ｌ Ｌ ａ ｂ读取 进行 网格 划分 ， 并 进行声 学
部通 风机进 气 口 ２ ０ ０ ｍｍ处 ． 在Ｐ Ｒ Ｏ ／ Ｅ中建 立 实体 模 型， 按 与实 际模 型 大小 １ ：１比例进 行建 模 ， 同样利 用
计算． 图Ｉ 为吸声体安装在局部通风机进气 口的平面
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３—０ １—１ ７
基金项 目： 国家 自然科学基 金资助项 目（ ５ １ ０ ７ ４ ０ ７ ３ ） ； 湖南省产学研结合专 项计划 资助项 目（ ２ ０ １ ０ Ｘ Ｋ ６ ０ ６ ６ ） ； 湖南省教育厅 资助项 目（ ０ ９ Ｃ Ｙ ０ １ ４ ；
示 意 图．
设备 ， 使用量大 、 面广 ， 主要作 用就是 向井下掘进工作 面输送新鲜空气 ， 供人员呼吸， 并使有害气体的浓度降 低到对人体 安全或无害 的程度 …； 同时 ， 调节温度和
湿度 ， 改善井 下工 作 环境 ， 在煤 矿安 全生 产方 面起 着至 关 重要 的作 用 ． 矿用 Ｆ Ｂ Ｄ Ｙ局 部 通 风 机是 煤 矿 井 下掘
１ ０ Ｃ ０ ６ ７ ５）
通信作者 ： 王海桥 （ １ ９ ６ ２一 ） ， 男， 湖北武汉人 ， 博士 ， 教授 ， 研究方 向： 矿山职业健康与环境控制． Ｅ — ｍ ａ ｉ ｌ ： ｈ ｑ ｗ ａ ｎ ｇ １ ９ ６ ２ ＠１ ２ ６ ． ｃ ｏ ｎ ｒ
５３
［ ３ ］ Ｑ ｉ Ｙ Ｓ ．Ｍ ｏ ｄ ａ ｌ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ａ ｎ ａ ｘ ｉ ａ ｌ ｌ ｆ ｏ ｗｆ ａ ｎ ａ ｎ ｄｔ ｈ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍ ｕ ｌ ａ ｔ ｏ ｅ ｓ ｔ ｉ ｍ ａ ｔ ｅ ｂ ｌ ａ ｄ ｅ ｓ ｗ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｔ ｏ ｎ ｌ ａ ｎ ｏ ｉ ｓ ｅ ［ Ｃ］ ／ ／ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｅ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ ｏ ｆ ２ ０ ０ ６ Ａ Ｓ Ｍ Ｅ
Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ｌ ａ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｃｏ ｎ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ａ ｎ ｄ Ｅ ｘ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ＡＳ ＭＥ， ＮＣＡ ．２ ｏ ｏ ６．
第２ ８卷 第 １ 期 ２ ０ １ ３年 ３月
矿 业 工 程 研 究
Ｍｉ ｎ ｅ ｒ ａｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅｒ ｉ ｎ ｇ Ｒｅｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ
Ｖｏ １ ． ２８ Ｎｏ ．１ Ｍａ ｒ ．２ Ｏｌ ３
矿 用 对 旋 轴 流 局 部 通 风 机 进 气 口噪 声 控 制
机 噪声 的研 究成 果 ． 源自Ｉ ． 场点位置 ； ２ ． 吸 声体 ； ３ ． 流线罩 ；
４ ．Ｉ级电机 ； ５ ． 叶轮 ； ６ ． Ⅱ级 电机 ； ７ ． 扩散锥体
图１ 吸声体平 面示意 图
Ｆ ｉ ｇ ． １ Ｔ ｈ ｅ ｐ ｌ ａ ｎ ｅ ｓ ｃ ｈ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｄ ｉ ａ ｇ ｒ ａ ｍ ｏ ｆ ａ ｂ ｓ ｏ ｒ ｂ ｅ ｒ
１ 吸声体 实体模 型的建立
以Ｆ Ｂ Ｄ Ｎ ｏ ６ ． ３ ／ ２×３ ０型 通 风 机 为 例 ， 此 风 机 实 际
进气 口噪声是局部通风机的主要噪声源之一＿ ６ Ｊ ．
本 文在 进气 口安 装一 个 吸声体 ， 控制 进气 口噪声 ， 并采
尺 寸为 ２ ４ ６ ０ ｍｍ ｘ ７ ９ ３ ｍ ｍ ｘ １ ０ ２ ０ ｍ ｍ（ 长 ×宽 ×高 ） ， 吸声 体采 用超 细玻 璃棉 制造 ， 外部 用多 孔钢 板 固定 ， 圆
关键词 ： 噪声 ； 吸声体 ； Ｌ Ｍ Ｓ Ｖ ｉ ｒ ｔ ｕ ａ ｌ ａｂ Ｌ ； 边界元法
中图分类号 ： Ｔ Ｄ ７ ２ ４ 文献标识码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ６ ７ ４— ５ ８ ７ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ —０ ０ ５ ３— ０ ４
矿井 局部 通风 机是煤 矿 井下通 风 不可缺 少 的安 全
进工作面使用最广泛的一种局部通风机 ， 其工作 噪声
在９ ５一ｌ １ ０ ｄ Ｂ之 间 Ｊ ， 大 大超 过 了 国家规 定 标 准 ， 由 于其贴 近工 作面 ， 其 噪声会 引 发煤矿 安 全事故 ， 工 人长 期 在高 噪声 的环 境下 工作 ， 身 心健康 受 到很 大危 害． 因 此， 分析 局 部通风 机 噪声产 生原 因 ， 并 控 制风 机噪声 对 于煤 矿 安全 生产 具有 重要 意义 ． 迄今 ， 国 内外 有大 量风
Ｅ软件建立 了吸声体 的三维 实体模 型， 导入 Ｖ ｉ ｓ ｕ ａ ｌ Ｌ ａ ｂ中进行 网格 划分并进行声 学计 算， 分别 计算 了安装 吸声体前 后声压分布 ， 对 比分析 了吸声体对 于局 部通风 机噪声控制 的效果． 通过对风 机进气 口设置 吸声体 ， 有效地降低 了环境 噪声．
陶玮 ， 王海桥 ， 吴涛 ， 崔海蛟
（ 湖南科技大学 能源与安全 工程学 院 ， 湖南 湘潭 ４ １ １ ２ ０ １ ）
摘
要： 进 气 口噪声是矿用局 部通风机 的主要噪声源之一． 以Ｆ Ｂ Ｄ Ｙ系列对旋 轴流局部 通风机 为例， 在 局部通风机进 Ｅ － 口处 安
装 吸声体 ， 利用 Ｌ ＭＳ Ｖ ｉ ａ ｕ ａ ｌ Ｌ ａ ｂ ， 采用直接边 界元法与 间接边界元 法相 结合 ， 对吸声体 的噪声控制效果进行 了模拟仿 真分析 ． 用Ｐ ｒ ｏ ／
用软件 Ｌ Ｍ Ｓ Ｖ ｉ ｎ ｕ ａ ｌ Ｌ ａ ｂ进 行 降 噪效 果 分 析． 借 助
Ｐ Ｒ Ｏ ／ Ｅ建 立劈 尖 吸声 体 的实体 模 型 ， 保存输出 Ｓ Ｔ Ｐ格 式 文件 ， 用Ｖ ｉ ｒ ｔ ｕ ａ ｌ Ｌ ａ ｂ读取 进行 网格 划分 ， 并 进行声 学
部通 风机进 气 口 ２ ０ ０ ｍｍ处 ． 在Ｐ Ｒ Ｏ ／ Ｅ中建 立 实体 模 型， 按 与实 际模 型 大小 １ ：１比例进 行建 模 ， 同样利 用
计算． 图Ｉ 为吸声体安装在局部通风机进气 口的平面
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３—０ １—１ ７
基金项 目： 国家 自然科学基 金资助项 目（ ５ １ ０ ７ ４ ０ ７ ３ ） ； 湖南省产学研结合专 项计划 资助项 目（ ２ ０ １ ０ Ｘ Ｋ ６ ０ ６ ６ ） ； 湖南省教育厅 资助项 目（ ０ ９ Ｃ Ｙ ０ １ ４ ；
示 意 图．
设备 ， 使用量大 、 面广 ， 主要作 用就是 向井下掘进工作 面输送新鲜空气 ， 供人员呼吸， 并使有害气体的浓度降 低到对人体 安全或无害 的程度 …； 同时 ， 调节温度和
湿度 ， 改善井 下工 作 环境 ， 在煤 矿安 全生 产方 面起 着至 关 重要 的作 用 ． 矿用 Ｆ Ｂ Ｄ Ｙ局 部 通 风 机是 煤 矿 井 下掘
１ ０ Ｃ ０ ６ ７ ５）
通信作者 ： 王海桥 （ １ ９ ６ ２一 ） ， 男， 湖北武汉人 ， 博士 ， 教授 ， 研究方 向： 矿山职业健康与环境控制． Ｅ — ｍ ａ ｉ ｌ ： ｈ ｑ ｗ ａ ｎ ｇ １ ９ ６ ２ ＠１ ２ ６ ． ｃ ｏ ｎ ｒ
５３
［ ３ ］ Ｑ ｉ Ｙ Ｓ ．Ｍ ｏ ｄ ａ ｌ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ａ ｎ ａ ｘ ｉ ａ ｌ ｌ ｆ ｏ ｗｆ ａ ｎ ａ ｎ ｄｔ ｈ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍ ｕ ｌ ａ ｔ ｏ ｅ ｓ ｔ ｉ ｍ ａ ｔ ｅ ｂ ｌ ａ ｄ ｅ ｓ ｗ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｔ ｏ ｎ ｌ ａ ｎ ｏ ｉ ｓ ｅ ［ Ｃ］ ／ ／ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｅ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ ｏ ｆ ２ ０ ０ ６ Ａ Ｓ Ｍ Ｅ
Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ｌ ａ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｃｏ ｎ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ａ ｎ ｄ Ｅ ｘ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ＡＳ ＭＥ， ＮＣＡ ．２ ｏ ｏ ６．
第２ ８卷 第 １ 期 ２ ０ １ ３年 ３月
矿 业 工 程 研 究
Ｍｉ ｎ ｅ ｒ ａｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅｒ ｉ ｎ ｇ Ｒｅｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ
Ｖｏ １ ． ２８ Ｎｏ ．１ Ｍａ ｒ ．２ Ｏｌ ３
矿 用 对 旋 轴 流 局 部 通 风 机 进 气 口噪 声 控 制
机 噪声 的研 究成 果 ． 源自Ｉ ． 场点位置 ； ２ ． 吸 声体 ； ３ ． 流线罩 ；
４ ．Ｉ级电机 ； ５ ． 叶轮 ； ６ ． Ⅱ级 电机 ； ７ ． 扩散锥体
图１ 吸声体平 面示意 图
Ｆ ｉ ｇ ． １ Ｔ ｈ ｅ ｐ ｌ ａ ｎ ｅ ｓ ｃ ｈ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｄ ｉ ａ ｇ ｒ ａ ｍ ｏ ｆ ａ ｂ ｓ ｏ ｒ ｂ ｅ ｒ
１ 吸声体 实体模 型的建立
以Ｆ Ｂ Ｄ Ｎ ｏ ６ ． ３ ／ ２×３ ０型 通 风 机 为 例 ， 此 风 机 实 际
进气 口噪声是局部通风机的主要噪声源之一＿ ６ Ｊ ．
本 文在 进气 口安 装一 个 吸声体 ， 控制 进气 口噪声 ， 并采
尺 寸为 ２ ４ ６ ０ ｍｍ ｘ ７ ９ ３ ｍ ｍ ｘ １ ０ ２ ０ ｍ ｍ（ 长 ×宽 ×高 ） ， 吸声 体采 用超 细玻 璃棉 制造 ， 外部 用多 孔钢 板 固定 ， 圆
关键词 ： 噪声 ； 吸声体 ； Ｌ Ｍ Ｓ Ｖ ｉ ｒ ｔ ｕ ａ ｌ ａｂ Ｌ ； 边界元法
中图分类号 ： Ｔ Ｄ ７ ２ ４ 文献标识码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ６ ７ ４— ５ ８ ７ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ —０ ０ ５ ３— ０ ４
矿井 局部 通风 机是煤 矿 井下通 风 不可缺 少 的安 全
进工作面使用最广泛的一种局部通风机 ， 其工作 噪声
在９ ５一ｌ １ ０ ｄ Ｂ之 间 Ｊ ， 大 大超 过 了 国家规 定 标 准 ， 由 于其贴 近工 作面 ， 其 噪声会 引 发煤矿 安 全事故 ， 工 人长 期 在高 噪声 的环 境下 工作 ， 身 心健康 受 到很 大危 害． 因 此， 分析 局 部通风 机 噪声产 生原 因 ， 并 控 制风 机噪声 对 于煤 矿 安全 生产 具有 重要 意义 ． 迄今 ， 国 内外 有大 量风
Ｅ软件建立 了吸声体 的三维 实体模 型， 导入 Ｖ ｉ ｓ ｕ ａ ｌ Ｌ ａ ｂ中进行 网格 划分并进行声 学计 算， 分别 计算 了安装 吸声体前 后声压分布 ， 对 比分析 了吸声体对 于局 部通风 机噪声控制 的效果． 通过对风 机进气 口设置 吸声体 ， 有效地降低 了环境 噪声．
陶玮 ， 王海桥 ， 吴涛 ， 崔海蛟
（ 湖南科技大学 能源与安全 工程学 院 ， 湖南 湘潭 ４ １ １ ２ ０ １ ）
摘
要： 进 气 口噪声是矿用局 部通风机 的主要噪声源之一． 以Ｆ Ｂ Ｄ Ｙ系列对旋 轴流局部 通风机 为例， 在 局部通风机进 Ｅ － 口处 安
装 吸声体 ， 利用 Ｌ ＭＳ Ｖ ｉ ａ ｕ ａ ｌ Ｌ ａ ｂ ， 采用直接边 界元法与 间接边界元 法相 结合 ， 对吸声体 的噪声控制效果进行 了模拟仿 真分析 ． 用Ｐ ｒ ｏ ／