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空气净化器噪声控制

1.  空气净化器噪声源与传递特性

现而今,空气净化器噪声已经成为影响空气净化器使用的最主要因素。空气净化器噪声源主要还是其内部的风机所产生。其传递途径则包含三部分:进气端、出气端以及面板。因此对空气净化器噪声控制主要是围绕如何通过降低其内部风机通过上述三个途径的传递贡献。

2. 风机噪声基本特性

  风机的噪声包括旋转噪声和涡流噪声,其中旋转噪声是由于工作轮旋转,轮上的叶片打击周围的气体介质、引起周围气体的压力脉动造成的。由压力脉动造成气流很大的不均匀性,从而向周围辐射噪声。旋转噪声频率fi为:

       fi=nzi/60                                                                                                                                                        (1)

式中:n为轮机转数r/minz为叶片数,i为谐波序号

 从旋转噪声强度看,基频噪声最强,随着谐波次数变高,噪声强度渐渐变小。对于离心风机,叶片出口处沿着工作轮周围,由于存在尾迹,气流的速度和压力都不均匀,这种不均匀的气流作用在蜗壳上,于是在蜗壳上形成了压力随时间的脉动,气流的不均匀性越强,噪声也越大。

 而涡流噪声则主要是气流流经叶片界面产生分裂时,形成附面层及漩涡分裂脱离,而引起叶片上压力的脉动,辐射出一种非稳定的流动噪声。

   fc=Kvi/t                                                                                                                                                    (2)

式中:K斯特劳哈尔数,在0.140.2之间;v气体与叶片相对速度;t 物体正表面宽度在垂直于速度平面上的投影。

 由于涡流噪声频率主要取决于叶片与气流的相对速度,而相对速度与工作轮的圆周速度有关,则圆周速度是随着工作轮各点到转轴轴心距离而连续变化的。由此风机涡流噪声是一种宽频带连续谱噪声。

 因此整体而言,风扇噪声特性是一种宽频连续谱噪声并在某些频率点显示出峰值。下图为一个典型的风机噪声频谱曲线。

风机噪声频谱


3. 空气净化器噪声控制设计方法

制氧机内部空间较为紧凑,同时风机的频谱范围较宽,因此需要根据风机运行时的噪声频谱特性,开展复合吸声材料设计,以满足在较薄的情况下得到较宽的吸声频带。再结合空气净化器的结构,开展消声通道的设计分析

同时,如果对制氧机降噪量较大时,还需要净化器壳体的复合隔声设计。

最后,对于制氧机内部振动较为突出的部件,开展阻尼减振处理

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