空调风管道系统气动噪声计算方法的对比与研究

发布时间：2020-05-18 08:38

【摘要】：对于营造舒适的建筑室内环境,空调系统是不可或缺的,目前它已广泛应用于住宅、商业及工业等诸多领域。但与此同时,空调系统所带来的噪声问题也日益受到人们关注,噪声问题不仅会影响工作效率、降低生活品质,更会对身体健康带来不利影响。空调系统的噪声不仅由单个部件产生,它涉及整个系统的各个方面。相比风机噪声,管道内部因流体运动所产生的管道噪声的研究相对较少,但其实际影响亦不容忽视。本课题以空调风管内气体流动的噪声问题为着眼点:首先,将我国暖通空调行业指导手册《实用供热空调设计手册》(第二版)~([1])(手册1)与美国暖通空调制冷工程师学会编制的《ASHRAE Handbook》~([2])(手册2)和英国皇家屋宇装备工程师学会手册《CIBSE guide B》~([3])(手册3)等手册中有关空调噪声计算的理论公式进行了比较,发现三通管件气动噪声的计算存在明显差异。随后,搭建实验台,对三通风管内的气动噪声值进行了实验测试,并将实验参数代入理论公式进行计算,通过比较实测值与理论计算值,发现手册2算法的结果与实测数值更为接近,更贴近于实际情况。继而,采用Fluent与LMS virtual lab联合数值仿真的方法,对三通管件内部的压力场以及声压分布情况进行了模拟分析。模拟值与理论计算结果的对比表明手册2算法结果与模拟值更为符合,进一步证明了手册2中三通气动噪声算法的可取性。然后,在数值模拟方法的基础上,对管段截面形状、管道过渡倾角和流量分配比例这三种因素对三通气动噪声值所产生的影响进行了探究,模拟得到了各因素处于不同水平条件下三通内部压力场及声场的分布情况。比较后发现圆形支管三通相比矩形支管三通,分岔处局部压力梯度更小、气动噪声数值更低;而在支管分叉处设置一定角度的过渡段同样能降低局部压力梯度、削弱支管内气动噪声值;并且,当其他条件不变时,随着支管内流体占总排出流体比例的增加,支管内气动噪声的数值会相应增大。
【图文】：

F函数,倍频带,频谱函数,修正函数

wL F G H (dB) (2-4)其中，F——流动特性决定的频谱函数，dB，由图2.2查取，其中，StrN f D /v，f 为倍频带中心频率，Hz；D为管段当量直径，m；G——管内流速函数，dB，由图2.3查取；H——倍频修正函数，dB

倍频带,风管直径,斯特劳哈尔数,管内流速

——据斯特劳哈尔数StrzN f d /v由图2.1查取；fD——倍频带低限频率，Hz，fD= fz/√ ；fz，倍频带中心频率，Hz；d——风管直径或当量直径，m；v——管内流速，，m/s。
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU831.3

【参考文献】