(2) 进、出风口处的噪声控制
经测试,空调风机在进风口与出风口,其噪声最大。一般的方法是利用声的阻抗失配原理,在进风口前和出风口后安装吸声式消声装置来减低风机噪声。
在进风口位于机壳内部的外围,设计防涡旋的整流结构,见图4 。
叶轮中叶片出风口的尺寸大于进风口位于前盘处的尺寸,气流在风室中流动时,在进风口圆弧段会形成许多小股团的涡旋,与机壳、进风口发生多次冲击而最后脱离,因连续多次的冲击而向周围辐射噪声。增设整流圈和挡板,能有效防止气流在进风口旁形成涡旋,卡门涡街、二次流产生的噪声有明显降低。在KHF系列风机中,经同比性能测试,不仅噪声降低6~8dB(A),且风量、全压也增加2%~4%,风机效率也有所提高。
在出风口处,除安装消声器外,还可以设置吸声板来降低噪声,如图5,这种方法也可应用在进风口处。
(3) 蜗舌结构的改进
由于存在着叶片尾迹,在叶轮出口处的切向速度分布曲线呈现明显的最大值和最小值。蜗舌尖端半径的大小及蜗舌与叶轮外径的间距大小对出风口处的噪声影响较大。在 KHF 系列风机蜗舌板的设计中,除选择适当的蜗舌尖端半径和蜗舌与叶轮外径的间距外,并对蜗舌结构进行了改进。一种方法是在风舌的内侧固定一层穿孔板,内衬一种超细玻璃棉作为吸声材料,其结构与前面的机壳衬层相似。另一种方法是改变蜗舌的边缘。一般风机蜗舌的边缘是平行于主轴,让叶轮流出的周向不均匀的气流同时作用在蜗舌上,使蜗舌受到很大的脉冲力而向外辐射较强的噪声。现改用如图6所示的蜗舌板,蜗舌边缘线与主轴倾斜,其倾斜的程度根据叶片的气动模型计算出叶片出风口处风速的切线方向,让两个叶片出来的气流同时作用在蜗舌上。在 KHF 系列风机中,蜗舌边缘与主轴的倾斜角为18°,使作用在蜗舌上的脉冲气流相互错开,减少蜗舌上的脉冲力,有效降低风机的旋转噪声。
(4)叶轮气体流道的改进
在KHF系列风机叶轮的设计中,叶轮的进口速度和叶轮中的减速程度,是特别值得关注的问题。降低叶轮中的进口速度和增大叶轮中的减速程度,可使叶轮中的流速减小,减少流动损失,提高叶轮的流动效率,还可以有效地降低噪声。为此,将叶片设计为后掠式扭曲叶片,如图7所示。
采用后掠式扭曲叶片,叶片在出风口处适度前倾,在进风部位后掠,可以避免流道的急剧扩张,防止气流严重分离,让叶片背面产生的紊流附面层和分界层所形成的涡旋胚以最快的速度解体,从而提高了气流在叶道中的流动效率 ,也减少了涡旋所产生的噪声。经同型号风机性能测试比较,KHF 系列风机的效率提高了3%~5%,噪声同时下降8~10dB(A),尤其在大风量区,效率高,噪声低,其气动性能在国内外同类型风机中趋于领先地位,是空调组合机组中理想的配套风机。
4 结束语
风机系统产生的是一个非常复杂的噪声源,要通过对噪声的测量、分析、诊断技术等来确定主要噪声源,依据轻重缓急的原则,采取几项合理的治理措施 , 才会有良好的效果。目前,空调组合机组主要安装在工业区和人口集中的住宅区,其中风机系统产生的噪声是组合机组中的主要噪声,有效控制风机系统中噪声的产生、传播,可以减轻周围环境的噪声污染,提高人们的生活质量。