前向型叶片高压离心风机噪声控制的治理研究

叶亮亮

摘要：目前高压离心风机在很多行业领域都有应用，但是其运行时产生的强烈噪音对制造商来说是一大难题。微穿孔板结构有着无需填充，吸收系数高，吸收频带宽的特点，在很多领域都有着广泛地应用，对于控制相关设备的噪音起到了很大的作用。利用微穿孔板结构设计出的双层微穿孔板蜗舌共振器和风机双层微穿孔板进出口消声器应用于高压离心风机中对于降低其噪声，提升其控噪技术具有一定的意义。

关键词：高压离心风机；噪声控制；治理研究

1.前言

对于前向型叶片高压离心风机来说，目前遇到的难题是对其进行有效降噪处理。针对离心风机的特点，文章将通过研究微穿孔板结构应用于前向型叶片高压离心风机来进行对其噪声的控制，以提升控噪技术的应用。在进行相关研究过程中，研究人员设计出了双层微穿孔板蜗舌共振器和风机双层微穿孔板进出口消声器，这两种方法通过相关实验在一定程度上得出能够降低离心风机噪声的结论，有效降低了高压离心风机的噪声污染。

2. 研究高压离心风机控噪的必要性

众所周知，高压离心风机具有很强的实用性，因此被广泛应用于很多领域，例如在厨房排风机、工业排风机等领域都有涉及。而对于研究高压离心风机控噪的来说，其在工作运行过程中转速很高气压流动性很强，因此会产生比较强烈的噪声。噪声的污染给人们的家庭生活或者工作环境都会产生一定的影响，因此对其进行降噪技术处理的研究就变得尤为重要。针对高压离心风机的特性和应用场合，需要对其本身进行相关的控噪处理，而微穿孔板结构可以在离心风机构造的基础上进行控噪设计的应用。一般来说，微穿孔板结构比较适合进行控噪处理技术的应用，它有着无需填充，吸收系数较高，吸收频带宽的优点，可以对很多设备产生的噪音进行控噪处理，目前在很多领域都有着广泛地应用[1]。

经过相关研究与实验，科技人员通过利用微穿孔板结构设计出了专门针对离心风机的双层微穿孔板蜗舌共振器，这种共振器是在原有的微穿孔板结构上进行了优化设计，更大程度上降低了噪声的产生；其次，科研人员还通过经验和实验数据设计出了新型风机双层微穿孔板进出口消声器，这种消声器经过相关实验得出其控噪结果较为明显，对于总体产生的噪声声压能够进行有效的降低。总之，不管是优化的双层微穿孔板蜗舌共振器还是新型风机双层微穿孔板进出口消聲器，都对前向型叶片高压离心风机的控噪处理产生一定的效果，能够广泛应用于离心风机的工作中[2]。这两种控噪技术对于高压离心风机来说，能够在很大程度上降低其噪声的产生，降低使用环境场合产生的噪声污染，降低对人们生活和工作的不良影响。对于很多离心风机生产厂家来说，进行离心风机的控噪技术研究能够使离心风机的销量获得更大的提升，能够促进相关企业的可持续发展。接下来文章将对双层微穿孔板蜗舌共振器应用于高压离心风机进行控噪处理技术和风机双层微穿孔板进出口消声器应用于高压离心风机进行控噪处理技术进行分析与比较。

3.高压离心风机控噪的处理研究方法

对于研究高压离心风机控噪的来说，对其进行降噪技术处理的研究非常有必要，下面主要针对双层微穿孔板蜗舌共振器和风机双层微穿孔板进出口消声器这两种控噪处理方法进行分析。

3.1双层微穿孔板蜗舌共振器去噪原理

双层微穿孔板蜗舌共振器方法是利用微穿孔板结构设计为基础进行优化设计的，其实现方法较为简单方便，取得的去噪效果也比较良好。一般来说，高压离心风机产生噪声的主源是蜗舌部位，因此可以有针对性的在风机的蜗舌处设计共振器，也就是我们说的双层微穿孔板蜗舌共振器，有针对性的来降低风机产生的噪声[3]。向型叶片高压离心风机属于宽频带，传统的共振器频率选择性比较强，不适应于宽频带的高压离心风机，对其进行控噪的效果不理想。但在使用时可以同时将两个共振器串联起来，这样就可以起到展宽频带的作用，对离心机的控噪产生一定的效果。根据这个原理，在进行高压离心风机的控噪设计中可以设计为双层微穿孔板蜗舌共振器，这样就可以对离心风机的宽频噪声进行控制。

使用双层微穿孔板蜗舌共振器进行控噪的原理主要是需要适当地控制声阻和品质因子。一般来说，既然共振器使用的是双层微穿孔板，那么这双层吸声结构的频谱特性显示的就是双峰曲线，因此在两个共振频率之间存在着一个反共振频率。在使用共振器进行控噪时，要使其共振的吸声系数比较大，取得的控噪效果比较好，那就需要对控制声阻和品质因子进行适当的控制。同时，除了共振频率取得的吸声系数较好，这样也会使得反共振频率的吸声系数较高，因此两个分开的共振吸声峰就会互相连接，这样其吸声频率就会进行有效的加宽，所以会适用于宽频的高压离心风机对其进行控噪处理。经过对双层微穿孔板蜗舌共振器进行优化改造后，获得蜗舌共振器主要结构参数：穿孔率P1=1.9%，P2=0.5；腔深D1= 71.3mm，D2=53.8mm；取孔径d1=d2=O.5mm，板厚t1=t2= 0.5mm。相关技术人员对其进行试验研究，得出的结论是峰值噪声降低了11dB（A），总体噪声下降了3.5dB（A）。

3.2风机双层微穿孔板进出口消声器去噪原理

风机双层微穿孔板进出口消声器方法是利用结构共振的原理进行优化设计的，它可以把某几个噪声值比较高的频率控制在消声器内部，其实现方法较为简单方便，取得的去噪效果也比较良好。众所周知，很多设备为了降低自身的噪声，会加用消声器来进行控噪处理，例如发动机、排风机等机器设备。消声器在可以允许气流通过的同时还能有效地降低噪声的发出，适用于很多的设备，可以在各种场合进行应用。所以消声器这种装置在很大程度上能够有效地降低噪声的发出，在很多领域中都有着广泛地应用。而风机双层微穿孔板进出口消声器是采用的微穿孔板吸声结构，双层的微穿孔板吸声结构对展宽频带的高压离心风机的控声有着良好的效果，这种方法可以利用穿孔本身的声阻来实现控制相对声阻率的目的，因此不需要在其中填充任何材料[4]。

为了将传统的经验控声方法与双层微穿孔板进出口消声器方法进行控声效果的比较，相关技术人员对两者进行了研究与实验，来测定两种方法的差异性。经过相关实验得知，双层微穿孔板吸声结构的结构参数与传统的经验方法的数据基本相符。结果中的主要结构参数：穿孔率P1=P2=2.7%；腔深D1= 31mm，D2=100mm；取孔径d1=d2=O.5mm，板厚t1=t2= 0.5mm；消声器长度为1500mm，一般进口为圆截面直管式，出口为矩形截面直管式。相关技术人员对其最终得出的结论是峰值噪声降低了23dB（A），总体噪声下降了17dB（A）。

4.结束语

综上所述，文章分析与总结了对前向型叶片高压离心风机进行来降噪的两种方法，并且分析了两者运用于高压离心风机中的降噪处理的不同效果。微穿孔板结构有着无需填充，吸收系数高，吸收频带宽的特点，而双层微穿孔板蜗舌共振器和风机双层微穿孔板进出口消声器都是在其基础上进行优化和计算得出的。双层微穿孔板蜗舌共振器和风机双层微穿孔板进出口消声器对于提升高压离心风机控噪技术、降低其噪声污染具有积极促进的意义。

参考文献

[1]张碧泉. 前向型叶片高压离心风机噪声控制的治理研究[J]. 噪声与振动控制. 2017（5）：34

[2]左文泉，徐青. 前向多叶离心式通风机叶型的试验研究[J]. 流体机械. 2016（5）：84

[3]蔡涛. 高效低噪9-19型离心风机模型开发与噪声控制研究[D]. 2017（08）：67

[4]马健峰，袁民建，刘秋洪. 不等距叶片离心风机气动噪声的数值与实验研究[J]. 噪声与振动控制. 2016（5）：98

（作者单位：绍兴上虞通风机有限公司）