風(fēng)扇噪音控制

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1、風(fēng)扇的噪聲及其控制（1）擬文：吳昌林（PeterWu）發(fā)布時(shí)間：2001年12月28日18時(shí)39分一、風(fēng)扇的噪聲特性軸流式風(fēng)扇工作時(shí)，動(dòng)葉周期性地承受前面靜葉出口不均勻氣流的脈動(dòng)力作用，動(dòng)葉后的靜葉也同樣承受動(dòng)葉出口不均勻氣流的作用，產(chǎn)生噪聲；另一方面，由于葉片本身及葉片上壓力的不均勻分布，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)對(duì)周圍氣體及零件的擾動(dòng)也構(gòu)成旋轉(zhuǎn)噪聲；離心式風(fēng)機(jī)工作時(shí)也由于葉片尾跡，使氣流的壓力和速度不均勻地作用在它的固定元件上，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)噪聲。此外由于氣體流經(jīng)葉片時(shí)產(chǎn)生湍流附層面、旋渦及旋渦脫離，引起葉片上壓力分布的脈動(dòng)而產(chǎn)生渦流噪聲。旋轉(zhuǎn)噪聲和渦

2、流噪聲合成了機(jī)器的氣動(dòng)噪聲。1．聲壓和聲壓級(jí)（1）聲壓是指疏密的聲波使大氣壓力產(chǎn)生壓強(qiáng)波動(dòng)的大小稱聲壓。（2）聲壓級(jí)LpLp=20log10(p/p0)（dB）（2-5-1）式中p─聲壓（Pa）；-5p0─基準(zhǔn)聲壓，p0=2×10Pa；風(fēng)扇的噪音值通常以聲壓級(jí)Lp之倍頻帶繪出。分貝(dBA)的改變所形成的效應(yīng)，如下列征兆所示：3dBA幾乎沒有感覺5dBA感覺出來10dBA感覺兩倍大聲響2．聲強(qiáng)和聲強(qiáng)級(jí)（1）聲強(qiáng)是指在聲波傳播方向上單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的2聲能，即單位面積上的聲功率（W/m）,稱為聲強(qiáng)。對(duì)平面波和球面波某處的聲強(qiáng)（

3、I）與該處聲壓的平方成正比。即2I=p/(ρ0C0)（2-5-2）式中p─有效聲壓（Pa）；3ρ0─平衡狀態(tài)時(shí)的空氣密度（kg/m）;C0─空氣聲速（m/s）.（2）聲強(qiáng)級(jí)LI(I/I0)LI=10log10（2-5-3）-12式中I20─基準(zhǔn)聲強(qiáng)，I0=10W/m噪聲程度：0~20dBA很微弱20~40dBA微弱40~60dBA中度60~80dBA大聲80~100dBA很大聲100~140dBA震耳欲聾3．聲功率與聲功率級(jí)（1）聲功率是指單位時(shí)間內(nèi)聲源向外輻射的總能量（W）。（2）聲功率級(jí)聲功率級(jí)LW(W/W0)LW=10log

4、10………………………………（2-5-4）式中W0─10-12W為基準(zhǔn)聲功率；LW─聲功率級(jí)（dB）.4．風(fēng)扇噪聲頻譜特性頻譜為聲壓級(jí)或聲功率級(jí)隨著頻譜變化的圖形。＜500Hz為低頻噪聲＞1000Hz為高頻噪聲500～1000Hz為中頻噪聲。風(fēng)扇的頻譜用頻譜分析器測(cè)得到。風(fēng)扇的倍頻程和1/3倍頻程如圖所示。倍頻程與1/3倍頻程頻譜如圖2-5-1所示。頻譜用頻譜分析器實(shí)測(cè)得到。圖2-5-1倍頻程與1/3倍頻程頻譜不同的風(fēng)扇參數(shù)，有著不同的頻譜。其頻率特性主要取決于風(fēng)扇的葉片數(shù)、轉(zhuǎn)速和扇葉葉片直徑。軸流式風(fēng)扇、離心式風(fēng)扇的噪聲和空氣動(dòng)

5、力學(xué)特性、噪聲頻率特性分別如圖2-5-2、2-5-3、2-5-4、2-5-5所示。圖2-5-2軸流式風(fēng)扇的噪聲和空氣動(dòng)力特性圖2-5-3軸流式風(fēng)扇噪聲頻率特性圖2-5-4離心式風(fēng)扇的噪聲和空氣動(dòng)力特性（后彎葉）圖2-5-5離心式風(fēng)扇噪聲頻率特性風(fēng)扇的噪聲及其控制（2）擬文：吳昌林（PeterWu）發(fā)布時(shí)間：2001年12月28日18時(shí)39分二、噪聲測(cè)量散熱風(fēng)扇的噪音是在背景噪音低于15dBA半無回音室中所測(cè)量。待測(cè)風(fēng)扇在自由空氣中動(dòng)轉(zhuǎn)，距入風(fēng)口一米處置一聲級(jí)計(jì)，如圖2-5-6。圖2-5-6風(fēng)扇噪聲測(cè)試示意圖圖2-5-7風(fēng)扇噪聲測(cè)試

6、電腦化系統(tǒng)圖三、噪聲控制下列五項(xiàng)準(zhǔn)測(cè)提供風(fēng)扇使用者最佳方法，以降低噪音至最?。?.系統(tǒng)阻抗一個(gè)風(fēng)扇的入風(fēng)口與出風(fēng)口之間范圍占全部系統(tǒng)阻抗的60%至80%，另外氣流愈大，噪音相對(duì)愈高。系統(tǒng)阻抗愈高，冷卻所需的氣流愈大，因此為了將噪音降至最小，系統(tǒng)阻抗必須減至最低程度。2.氣流擾亂沿著氣流路徑所遇到的阻礙而造成的擾流會(huì)產(chǎn)生噪音。因此任何阻礙，特別在關(guān)鍵的入風(fēng)口與出風(fēng)口范圍，必須避免，以降低噪音。3.風(fēng)扇轉(zhuǎn)速與尺寸由于高轉(zhuǎn)速風(fēng)扇比低轉(zhuǎn)速風(fēng)扇產(chǎn)生較大的噪音，因此應(yīng)盡可能嘗試及選用低轉(zhuǎn)速風(fēng)扇。而一個(gè)尺寸較大、轉(zhuǎn)速較低的風(fēng)扇，通常比小尺寸、高

7、轉(zhuǎn)速的風(fēng)扇，在輸送相同風(fēng)量時(shí)安靜。同一系列的風(fēng)扇，風(fēng)量風(fēng)壓大者，噪聲也較大，因此，要合理選擇風(fēng)扇形式，余量過大不僅浪費(fèi)電能，而且增大噪聲。對(duì)同一型號(hào)的風(fēng)扇，應(yīng)盡量選低轉(zhuǎn)速運(yùn)行的風(fēng)扇；對(duì)不同型號(hào)風(fēng)扇，應(yīng)選擇噪聲分貝值較低的，而不應(yīng)只考慮轉(zhuǎn)速。4.溫度升高在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)，冷卻所需的風(fēng)量與允許的溫升成反比。允許溫升稍微提高，即可大量減少所需的風(fēng)量。因此，如果對(duì)強(qiáng)加之允許溫升的限制略微放松一些，所需風(fēng)量將可降低，噪音亦可降低。5.轉(zhuǎn)子的平衡控制轉(zhuǎn)子出現(xiàn)不平衡時(shí)，風(fēng)永扇運(yùn)轉(zhuǎn)振動(dòng)會(huì)加劇，噪聲由此加大，因此轉(zhuǎn)子必須校方可使用，特別建議采用柔軟的隔

8、絕器材，以避免風(fēng)扇振動(dòng)的傳遞，有的散熱器在風(fēng)扇與散熱片之間加一塑料蓋子，可以起到一定的減振效果。6.電壓變動(dòng)電壓變動(dòng)會(huì)影響噪聲程度。加到風(fēng)扇的電壓愈高，因轉(zhuǎn)速升高，振動(dòng)就愈大，產(chǎn)生的噪音也愈大。7.設(shè)計(jì)的考慮構(gòu)成風(fēng)扇的每一零件設(shè)計(jì)，均會(huì)影響噪聲程度