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1、第26卷第3期重庆工商大学学报(自然科学版)2009年6月Vol126NO.3JChongqingTechnolBusinessUniv1(NatSciEd)Jun12009文章编号:1672-058X(2009)03-0291-043中央空调噪声分析及控制研究12杜力,赵鹏云(1.重庆工商大学废油资源化技术与装备教育部工程中心,重庆400067;2.四川长虹中央空调研发中心,四川绵阳621000)摘要:中央空调机组的噪声源主要来自于气动、机械和电磁等3个方面因素,并以此提出了中央空调机组噪声控制方法;从3个方面系统地分析和论述了噪声控
2、制措施:选择包括高阻尼减振垫、叶片数量多的轴流风叶等性能良好的动力部件,利用金属网罩等特殊结构的隔音减振结构设计,采用合理的安装工艺并利用消声装置等机组合理的安装和配置等;实践表明,此方法较好地控制了中央空调的运行噪声。关键词:噪声;消声器;隔震;阻尼;干振频率;自振频率中图分类号:X707文献标识码:A随着物质生活水平的提高,写字楼、商场和宾馆等楼堂馆所都配备了集中式空气调节系统。但由于机房设置和空调房间排风口布局不合理,风机选型及其安装和系统管路设计存在缺陷,管路气流速度调节不[1]均衡等原因,造成设备的不良运行,带来管路串声、固体
3、传声、局部透声、空气动力性噪声超标等问题。国内不少学者就降噪进行了较多的研究,如文献[1]对中央空调系统噪声进行了详细的测评后得出了控制的对策;文献[2]、[3]、[4]均以典型事例分析了噪声源产生的机理,提供了有针对性的减振降噪设计方案等等。此外在对3类噪声源分析的基础上,对配套件选择、机组结构设计及机组安装和配置等3方面进行了较为具体全面的论述。1噪声源分析从空调器的结构、工作原理以及对它的测试分析可知,其主要噪声是由气动噪声、机械噪声及电磁噪声3大部分组成。(1)气动噪声。它主要包括:风机噪声、管道噪声。风机噪声是风扇产生的较大的
4、气体混流声,以空气动力性噪声为主,该噪声主要包括旋转噪声和湍流噪声。旋转噪声是由风机的叶轮在旋转时与空气质点相互作用引起的空气脉动产生的,其强度与风机片数,叶片的形状、尺寸,风机叶轮的转速,风机内风速及流量、静压等诸因素有关,其噪声呈宽频带的低、中频性。据研究表明,旋转噪声与叶轮的圆周速度的10次方成比例。涡流噪声的频率取决于叶片的形状及叶片与气体的相对速度,涡流噪声与叶轮圆周速度的6次方(或5次方)成比例。在风机叶轮直径一定的情况下,转速是影响轴流风扇噪声的重要因素,转速越高,噪声越大。涡流噪声与风扇电机的转速和排风量有关。而管道噪声
5、是由于高速气流在流动中冲刷管道,激发管收稿日期:2009-04-16;修回日期:2009-05-20。3基金项目:国家自然科学基金(50675235)。作者简介:杜力(1971-),女,重庆市人,博士,副教授,从事机构学方面研究。©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net292重庆工商大学学报(自然科学版)第26卷壁并使之发生震动,形成“发生器”后经管壁向四面发射,管道的弯头、变径阀门以及风口等
6、部位因涡流、涡阻现象严重,从而引发这些部位剧烈震动产生噪音。涡流噪声的频率峰值一般在2000～4000Hz,属中高[5,6]频噪声。(2)机械噪声。机械噪声是空调器产生异常噪声的主要原因,空调内机的动力运动部件主要是电机和风扇,外机的动力运动部件主要是压缩机、电机及风扇。一方面各部件运行会产生振动和噪声,另一方面会激发与之相连的其他零部件(如电机支架、配管、底盘和箱体等)产生机械振动,并向外辐射噪声,包括了空调器内部各组件工作时自身发出的噪声和组件之间相互影响发出的噪声,它与结构设计方案以及制造、装配精度有关。机械噪声对分体空调器外机整
7、机噪声的影响达到了50%。(3)电磁噪声。电磁噪声的产生是由于风扇电机多采用交流电机而引起的交流噪声也是一主要的噪声源。2中央空调机组噪声控制方法2.1选择性能良好的动力部件首先,选择噪声低、振动小、整体性能好的空调压缩机,其减振垫应为高阻尼的减振垫圈,以减小压缩机底脚产生振动,从而减小噪声;同时选择翼形符合空气动力学理论的风扇,可以很大程度地降低空调器的整机噪声;第二,选择叶片数多的轴流风叶,以改变轴流风机的叶数。这是因为轴流风机产生的噪声既有离散噪声又有涡流噪声,所要做到是尽量降低其产生的噪声峰值。因此,用6叶的轴流风扇代替4叶轴流
8、风扇,使得扇叶对稳定气流起到更加突出的作用。由于其扇叶靠得更加紧密,所以吸力边与压力边的附面层相对[7]nz变薄,不易形成大的脉动,使其峰值下降。从f0=(n为电机转速r/min)可以看出,旋转基频(f0)
