离心风机气动噪声降噪技术研究

摘要

噪声已经成为三大工业污染之一，风机作为工业生产的重要设备，其带来的噪声问题也越来越受到重视，人们急需低噪声风机用于降低工作和学习环境中的噪声干扰，离心风机作为风机的重要种类，是降噪研究的重点。本文以华为公司生产的离心风机作为分析对象，通过理论研究、数值仿真和实验验证等方法分析了离心风机的流场和声场特性，并提出相应的气动噪声降噪优化方案，其具体内容包括：
　　（1）研究离心风机工作原理，主要集中在流场特性和声场特性两个方面。研究离心风机气动噪声的主要类型和发声机理，分析离心风机噪声来源和噪声分布特性。利用圆柱绕流和搅拌器等模型研究湍流模型选择、近壁面处理、动静域分布和噪声源选取等因素对仿真结果的影响，确定适合离心风机的数值模拟方法。
　　（2）采用SSPM方法对华为生产的离心风机进行仿真计算。通过逆向工程建模得到几何建模；风机流体计算域采用分块划分网格的策略；利用 Fluent进行仿真计算，得到流场和声场的数据，并与已有的测试数据进行比较，以验证仿真方法的正确性。
　　（3）采用数值仿真方法研究离心风机主动降噪方案，提出防涡圈降噪优化方案，分析该方案对风机PQ特性和气动噪声的影响；分析导流板对风机PQ特性和噪声特性的影响；研究整流网对离心风机气动噪声的影响，并解释器降噪机理；总结不同叶轮位置风机的PQ性能和噪声值变化，找出合适的叶轮位置；分析不同转速下风机的PQ特性和噪声特性变化规律，提出相应的转速优选建议。
　　（4）研究离心风机被动降噪方案，利用吸声材料降低高频噪声和隔声材料降低低频噪声的特性，提出多孔吸声材料和隔声材料的配合降噪的方法，采用多吸声室和吸声蜗壳相结合的降噪方案，并完成降噪方案的设计。
　　（5）对离心风机进行设计、加工及测试，关注风机在流场和声场上的表现，分析实验数据，总结各个优化方案对风机PQ性能和气动噪声的贡献，得出有效的降噪方案。

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第一章 绪论

1.1离心风机概述

1.2课题研究背景及研究意义

1.3离心风机气动降噪技术国内外研究现状

1.4本文主要研究内容

第二章 离心风机气动噪声数值仿真方法研究

2.1离心风机噪声数值仿真方法概述

2.2气动噪声仿真中湍流模型研究

2.3基于大涡模型的噪声数值模拟

2.4华为离心风机模型仿真计算

2.5本章小结

第三章 离心风机气动噪声主动降噪技术研究

3.1离心风机降主动降噪方法概述

3.2防涡圈对流场及噪声特性的影响

3.3导流板对流场及噪声特性的影响

3.4入口和出口整流网对流场及噪声特性分析

3.5 叶轮位置对离心风机噪声特性影响的研究

3.6风机不同转速的噪声特性研究

3.7本章小结

第四章 基于吸声隔声理论的离心风机被动降噪技术研究

4.1 离心风机吸声隔声降噪方法概述

4.2离心风机噪声分布特性及传播特性

4.3吸声隔声结构降噪特性研究

4.4离心风机吸声隔声降噪结构设计

4.5本章小结

第五章 离心风机降噪结构设计及噪声测试研究

5.1新离心风机的设计与加工

5.2新离心风机的测试及结果对比

5.3本章小结

第六章 总结与展望

6.1 本文的主要贡献

6.2 下一步工作展望

致谢

参考文献