离心风机噪声产生的主要机理与降噪措施

离心风机噪声产生的主要机理与降噪措施华北电力大学能源动力与机械工程学院乐龙

摘要：在介绍离心风机噪声产生机理的基础上，综述了一些可供参考的离心式风机降噪措施。

关键词：离心风机；噪声；降噪措施Abstract:Based on the mechanism of the centrifugal fan noise,this paper sum up some measures of Centrifugal fan noise reduction for reference.

Key words:centrifugal fan;noise; noise reduction measures

一、引言

风机在运转中会产生噪声，随着风机容量的不断增加噪声问题越来越严重。风机噪声不仅干扰人们的正常休息，危害人类健康，同时还能破坏建筑物及仪器设备。因此，作为改善劳动条件和保护环境的重要内容之一，对风机噪声的控制显得尤为迫切。本文旨在普及风机噪声知识，主要对离心式风机噪声产生机理及降噪措施进行概述。

二、离心式风机噪声产生的机理

风机在一定工况下运转时，产生的噪声可分为空气动力噪声、机械噪声和电磁噪声。下面对这三种噪声产生的机理分别加以阐述。

1、空气动力噪声

空气动力噪声是由于气体非稳定流动，即气流

扰动，气体与气体及气体与物体相互作用产生

的噪声。从噪声产生的机理看，空气动力噪声

主要由旋转噪声和涡流噪声组成。

（1）旋转噪声旋转噪声具有离散的频谱特性，又称离散噪声。它的发生机理有二：一是由于叶轮上的叶片打击周围空气，引起气体的压力脉动而产生的噪声；二是由于离心风机叶道出口处往往出现脱流区，气流很不均匀。这种不均匀的气流周期性作用于周围介质或蜗壳上产生压力脉动而形成噪声。

旋转噪声的频率为

f=nz i/60（Hz）

式中：n—叶轮转速，r/min；

z—叶片数；

i=1,2,3……，谐波序号；

除了频率为f1的基频旋转噪声外，还有频率与f1成整数倍的高阶谐频旋转噪声。其中基频噪声强度最强，高阶谐频强度依次减弱。（2）涡流噪声

涡流噪声具有很宽的频率范围，又称宽频噪声。离心风机产生涡流噪声的主要原因是：靠近叶片出口处的边界层分离脱流；气体在蜗壳中扩压流动时的分离；叶片进口处流动分离以及偏离设计工况时的流动恶化等。

就空气动力噪声总体而言，高速的高压离心风机的旋转噪声较高，而低速的低压通风机以涡流噪声为主。

2、机械噪声

机械噪声是风机在制造或安装过程中，由于工

艺方面缺陷而引起的，如风机的轴承噪声、皮

带及传动引起的噪声、转子不平衡引起的噪

声、机壳及管道的振动噪声等。

3、电磁噪声

电磁噪声一般是由于电动机转子和定子槽之

间电磁力相互影响而产生的一种较小的低频

噪声，它的频率一般是电源频率的两倍，即

f=2fc

三、离心风机的降噪措施

1、在风机进出气口管道上安装消声器

在风机噪声中，进、出气口辐射的空气动力性

噪声最大，所以首先要将这部分噪声降下去。

在风机进、出口安装消声器是抑制通风机噪声

的最有效措施。目前应用消声器种类繁多，主

要以阻性和抗性为基本类型，而通风机一般多

采用阻性消声器，常见的阻性消声器有管式、

蜂窝式、片式和折板式消声器。

2、倾斜蜗舌、增加蜗舌间隙和蜗舌半

径

风机叶轮叶栅气流产生的周期性脉动气动力，

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蜗舌的迎风面积有

关，把蜗舌做成倾斜式，则同相位的脉动气动

力作用面积小了，辐射的噪声也就小了。叶栅

后速度与压力分布都很不均匀的旋转气流，与

蜗舌作用将产生噪声，距离愈近，噪声愈大，

通常适当取较大的风舌前端半径可以降低离

心风机的旋转噪声和涡流噪声，且不影响离心

机的气动性能。

3、采用旋转扩压器轮盖和轮盘直径大于出口直径形成的空间为旋转扩压器。在正常的径向或前向叶轮中，一方面叶片出口处的气流绝对速度较高，流入蜗壳时突然扩大，产生强烈的涡流噪声。另一方面叶道出口附近的脱流区，周期性冲击周边气体，加大了旋转噪声。在此情况下，采用旋转扩压器使叶轮出口速度降低，缓解了上述两方面的影响，使噪声降低。对于后向叶轮，采用旋转扩压器的降噪效果不明显。同时必须注意的是，如采用扩压器，应合理选择最佳径向间隙和叶片安装角度，否则将产生较大的离散噪声。

4、进风口设置整流圈及挡板

因离心风机的叶轮叶片排风口的尺寸通常大于前盘处进风口的尺寸，所以气流在风机中流动时，将在进风口圆弧段部位产生许多涡流，形成空气动力噪声。可在风机进风口处位于风机蜗壳内部的外围处增设整流圈及挡板，就能有效防止气流在风机进口处形成涡流，从而降低离心风机所产生的空气动力噪声。

5、其它降噪方法

除上述几方面外，还有其它降噪方法，如叶轮采用倾斜叶片、采用不等间距叶片、在叶片上开槽或叶片间加装分离片等。

参考文献

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