楊威，李斌，申張釗，霍美嫻

（1.陜西航天西諾美靈電氣有限公司；2.西安航天動力測控技術(shù)研究所，陜西 西安 710025）

離心式風(fēng)機作為工業(yè)生產(chǎn)中的一種最常見的輔助設(shè)備，其最大的特點就是風(fēng)機噪聲大尤其是大型風(fēng)機的噪聲會嚴(yán)重影響人的身心健康，因此風(fēng)機的降噪工作就有著非同尋常的的意義，當(dāng)然想要實現(xiàn)這一目標(biāo)，我們還有很多工作要做，首先就是了解噪音的主要來源。是離心風(fēng)機主要的氣動噪聲源就是蝸殼壁，當(dāng)其沒有進(jìn)行消聲處理時，風(fēng)機產(chǎn)生的聲波就會在在風(fēng)機的蝸殼內(nèi)反射，造成混響聲場的出現(xiàn)，也就使的聲壓級較高，而當(dāng)離心風(fēng)機做了降噪處理后，則與之相反。

就目前而言，國內(nèi)外很多學(xué)者都做了離心風(fēng)機消聲蝸殼降噪的研究工作。就像國外學(xué)者Bartenwerfer 就研究了方形的蝸板外側(cè)消聲外殼對離心風(fēng)機的降噪作用的大小，使該風(fēng)機的A 聲級降低了9dB(A)，降噪效果顯著。而劉曉良就發(fā)現(xiàn)適當(dāng)增加空腔的厚度就能增加消音材料的消音效果，也就能夠有效地提高蝸殼的降噪效果。目前，國內(nèi)外的研究大多集中在周向蝸板上加裝消聲物質(zhì)或者研發(fā)更好的降噪材料上，而像對風(fēng)機側(cè)板加裝消聲材料的報道就很少出現(xiàn)，所以值得大家關(guān)注一下。

1 試驗器材、方法

（1）離心風(fēng)機結(jié)構(gòu)參數(shù)。本試驗的風(fēng)機結(jié)構(gòu)簡圖就如圖1 所顯示的，穿孔鋼板固定在風(fēng)機蝸板和前后蓋板上，二者之間有大約10mm 的空腔，這個空腔里面可以填充玻璃棉，這就做成了消聲蝸殼。這樣可以在4 個風(fēng)機部位添加消聲層，這4 個部位分別是：①周向蝸板（A 組合）。②蝸殼后蓋板(B 組合)。③周向蝸板和后蓋板(C 組合)。④周向蝸板和前蓋板(D 組合）。實驗中的風(fēng)機蝸殼內(nèi)部的通流結(jié)構(gòu)尺寸和原風(fēng)機一致。

（2）測試系統(tǒng)。試驗在半消聲室中進(jìn)行。試驗和測試所用到裝置或系統(tǒng)都是按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2888-91 和GB/T1236-2000 的要求進(jìn)行設(shè)計、建造的，能夠代表當(dāng)前企業(yè)中使用的大多數(shù)離心風(fēng)機。風(fēng)機進(jìn)氣口端連接要符合GB/T1236 的規(guī)定。然后我們就用使用智能壓力風(fēng)速風(fēng)量儀來檢測風(fēng)機相應(yīng)位置的靜壓以及流量壓差。

圖1 風(fēng)機消聲結(jié)構(gòu)示意圖

2 試驗結(jié)果與分析

（1）消聲蝸殼對風(fēng)機氣動性能的影響。通過實驗結(jié)果我們可以發(fā)現(xiàn)，穿孔板由于不如鋁板光滑，會使改裝了的風(fēng)機在壓力和效率上有所降低，但降低的幅度有限。而4 種組合方式對其降低的幅度又有所不同，當(dāng)風(fēng)機達(dá)到額定功率時，A、B 兩個組合改進(jìn)的風(fēng)機全壓分別降低了16.0Pa、5.0Pa，四組的效率分別下降了約1.28%、0.9%。由此可見安裝穿孔板的面積不同，其使風(fēng)機壓力的摩擦損失也不同。這其中由于B 組合僅僅在風(fēng)機的后蓋板上安裝了穿孔板，所以其風(fēng)機的壓力損失是最小的，同時其在實驗中的降噪不明顯，降噪效率還是可以的。

（2）A 型消聲蝸殼的降噪效果。圖2 是A 組合與原風(fēng)機的出口A 聲級流量對比圖。由圖2 可以發(fā)現(xiàn)，A 組合風(fēng)機的降噪效果最好是在額定工況點附近。但是當(dāng)風(fēng)機流量變大時，其降噪效果就會迅速變差，這是因為氣體流速過大時，吸聲材料的吸聲效果就會降低，也就會影響降噪的效果；而在小流量工況時，風(fēng)機的振動會變大，這也就會使振動產(chǎn)生的噪聲增大，也就會使其降噪效果降低。

圖2 風(fēng)機A 聲級對比

圖3 是原風(fēng)機和A 型改進(jìn)風(fēng)機的噪聲頻譜對比圖。由頻譜圖可以看出低頻噪聲（500～800Hz）與原風(fēng)機相比是并沒有被降低的，但是在1250～2000Hz 之 間的噪音下降明顯，其吸聲材料的降噪效果也是非常好的。造成這樣結(jié)果的主要原因也許是超細(xì)玻璃棉在高頻率下，吸聲系數(shù)較大，可以有效降低噪音，而在低頻率下，效果則會降低。

圖3 風(fēng)機噪聲頻譜對比

圖4 風(fēng)機A 聲級對比

（3）B 型 消 聲蝸殼的降噪效果。

圖4 是B 組合與原風(fēng)機的出口A 聲級流量對比圖。通過上圖我們就會發(fā)現(xiàn)B 型改進(jìn)風(fēng)機的A 聲級降低了約7dB(A)，其噪音的降低效果不能說說是顯著，但是也不差。

圖5 風(fēng)機噪聲頻譜對比

圖5 是原風(fēng)機和B 型改進(jìn)風(fēng)機的噪聲頻譜對比圖。風(fēng)機A 聲級有所增大的頻段是在125～500Hz 之間，其產(chǎn)生的可能的原因是在加裝消聲材料后，葉輪軸向的長度發(fā)生了改變，其被加長了，這就引起了低頻電機的振動，從而使風(fēng)機的噪聲增加了。但是B 型改進(jìn)風(fēng)機在中高頻段降噪效果明顯，尤其是整機的高頻振動噪聲被明顯降低。

3 結(jié)語

本文通過這次組合改進(jìn)實驗，對吸聲蝸殼在離心風(fēng)機降噪中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，通過A、B 2 種方式進(jìn)行了試驗測量，在實驗中風(fēng)機的噪聲都有不同程度的降低，而在這其中在蝸板和后蓋板加裝消音材料的組合降噪效果最好，同時企業(yè)想要對現(xiàn)有的離心風(fēng)機設(shè)備進(jìn)行改裝的難度也不大，其改裝也很方便，風(fēng)機壓力損失也小，對于企業(yè)來說這個改進(jìn)方案還是很經(jīng)濟實惠的。這個實驗同時也能證明消聲蝸殼在實際生產(chǎn)中也能有很好的降噪效果，所以如果離心風(fēng)機想要降噪，吸聲蝸殼是較好的選擇。