风扇噪音控制

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1、風扇的噪聲及其控制（1）擬文：吳昌林（PeterWu）發布時間：2001年12月28日18時39分一、風扇的噪聲特性軸流式風扇工作時，動葉周期性地承受前面靜葉出口不均勻气流的脈動力作用，動葉后的靜葉也同樣承受動葉出口不均勻气流的作用，產生噪聲；另一方面，由于葉片本身及葉片上壓力的不均勻分布，轉動時對周圍气体及零件的扰動也构成旋轉噪聲；离心式風机工作時也由于葉片尾跡，使气流的壓力和速度不均勻地作用在它的固定元件上，產生旋轉噪聲。此外由于气体流經葉片時產生湍流附層面、旋渦及旋渦脫离，引起葉片上壓力分布的脈動而產生渦流噪聲。旋轉噪聲和渦

2、流噪聲合成了机器的气動噪聲。1．聲壓和聲壓級（1）聲壓是指疏密的聲波使大气壓力產生壓強波動的大小稱聲壓。（2）聲壓級LpLp=20log10(p/p0)（dB）（2-5-1）式中p─聲壓（Pa）；-5p0─基准聲壓，p0=2×10Pa；風扇的噪音值通常以聲壓級Lp之倍頻帶繪出。分貝(dBA)的改變所形成的效應，如下列征兆所示：3dBA几乎沒有感覺5dBA感覺出來10dBA感覺兩倍大聲響2．聲強和聲強級（1）聲強是指在聲波傳播方向上單位時間內通過單位面積的2聲能，即單位面積上的聲功率（W/m）,稱為聲強。對平面波和球面波某處的聲強（

3、I）与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─平衡狀態時的空气密度（kg/m）;C0─空气聲速（m/s）.（2）聲強級LI(I/I0)LI=10log10（2-5-3）-12式中I20─基准聲強，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．聲功率与聲功率級（1）聲功率是指單位時間內聲源向外輻射的總能量（W）。（2）聲功率級聲功率級LW(W/W0)LW=10log

4、10………………………………（2-5-4）式中W0─10-12W為基准聲功率；LW─聲功率級（dB）.4．風扇噪聲頻譜特性頻譜為聲壓級或聲功率級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。風扇的頻譜用頻譜分析器測得到。風扇的倍頻程和1/3倍頻程如圖所示。倍頻程与1/3倍頻程頻譜如圖2-5-1所示。頻譜用頻譜分析器實測得到。圖2-5-1倍頻程与1/3倍頻程頻譜不同的風扇參數，有著不同的頻譜。其頻率特性主要取決于風扇的葉片數、轉速和扇葉葉片直徑。軸流式風扇、离心式風扇的噪聲和空气動

5、力學特性、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軸流式風扇的噪聲和空气動力特性圖2-5-3軸流式風扇噪聲頻率特性圖2-5-4离心式風扇的噪聲和空气動力特性（后彎葉）圖2-5-5离心式風扇噪聲頻率特性風扇的噪聲及其控制（2）擬文：吳昌林（PeterWu）發布時間：2001年12月28日18時39分二、噪聲測量散熱風扇的噪音是在背景噪音低于15dBA半無回音室中所測量。待測風扇在自由空气中動轉，距入風口一米處置一聲級計，如圖2-5-6。圖2-5-6風扇噪聲測試示意圖圖2-5-7風扇噪聲測試

6、電腦化系統圖三、噪聲控制下列五項准測提供風扇使用者最佳方法，以降低噪音至最小：1.系統阻抗一個風扇的入風口与出風口之間范圍占全部系統阻抗的60%至80%，另外气流愈大，噪音相對愈高。系統阻抗愈高，冷卻所需的气流愈大，因此為了將噪音降至最小，系統阻抗必須減至最低程度。2.气流扰亂沿著气流路徑所遇到的阻礙而造成的扰流會產生噪音。因此任何阻礙，特別在關鍵的入風口与出風口范圍，必須避免，以降低噪音。3.風扇轉速与尺寸由于高轉速風扇比低轉速風扇產生較大的噪音，因此應盡可能嘗試及選用低轉速風扇。而一個尺寸較大、轉速較低的風扇，通常比小尺寸、高

7、轉速的風扇，在輸送相同風量時安靜。同一系列的風扇，風量風壓大者，噪聲也較大，因此，要合理選擇風扇形式，余量過大不僅浪費電能，而且增大噪聲。對同一型號的風扇，應盡量選低轉速運行的風扇；對不同型號風扇，應選擇噪聲分貝值較低的，而不應只考慮轉速。4.溫度升高在一個系統內，冷卻所需的風量与允許的溫升成反比。允許溫升稍微提高，即可大量減少所需的風量。因此，如果對強加之允許溫升的限制略微放松一些，所需風量將可降低，噪音亦可降低。5.轉子的平衡控制轉子出現不平衡時，風永扇運轉振動會加劇，噪聲由此加大，因此轉子必須校方可使用，特別建議采用柔軟的隔

8、絕器材，以避免風扇振動的傳遞，有的散熱器在風扇与散熱片之間加一塑料蓋子，可以起到一定的減振效果。6.電壓變動電壓變動會影響噪聲程度。加到風扇的電壓愈高，因轉速升高，振動就愈大，產生的噪音也愈大。7.設計的考慮构成風扇的每一零件設計，均會影響噪聲程度