轴流风机降噪技术的仿生学研究

发布时间：2022-01-14 21:35

　　风机是叶轮机械机的一种,是工业和生活中不可缺少的降温设施,其各种噪声既造成环境污染,又降低机械效率,给风机行业的发展造成了巨大的阻碍。本文在研究典型动物飞行无声机理的基础上,利用线切割技术,对风机模型试件边缘进行了非光滑处理,形成了各种锯齿形态。然后,对各种非光滑试件进行了噪声、风量和效率试验,试验表明,经过处理后的风机试件综合性能提高,且齿数是影响风机噪声和效率的第一大因素。随着风机技术的飞速发展,越来越多的技术处理手段应用到生产实践中,为了揭示仿生非光滑叶片对风机的作用机理,本论文应用试验优化技术对风机叶片形态进行优化,通过风洞测试,获得了光滑与非光滑风机叶片模型对风机噪声对比的频谱图、风量对比图、效率曲线图等重要参数,从实践上揭示非光滑形态有利于防止紊流附面层在叶片表面形成脱体涡,对于探索风机降噪机理有一定的借鉴意义。本论文对典型动物无声飞行机理进行认真分析和研究,得出猫头鹰羽毛具有优异的消音性能。应用仿生改形技术,模仿猫头鹰羽翼的结构形状,设计并制作具有非光滑表面形态的风机叶片,根据风机叶片和气体的实际作用过程,并结合仿生非光滑锯齿形态的降噪机理,制造出仿生风机实型,通过风洞试... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

轴流风机示意图

图 2-2 离心风机示意图 噪声的分类按照噪声发生的机理，可将噪声分为空气动力性噪声和机械性噪声两大。.1 空气动力性噪声空气动力性噪声是由于气体振动而产生的。当气体中有了涡流或发生了突变等情况，就会引起气体的扰动。常见的有风机、空气压缩机、喷射喷气式飞机、汽笛等产生的噪声。.2 机械性噪声机械性噪声是由于固体振动而产生的。在撞击、摩擦、交变的机械应力磁力作用下，金属板、轴承、齿轮、电气元件或其它固体零部件发生振就产生机械性噪声。如轧钢机、球磨机、锻床、冲床、砂轮、织布机等生的噪声都属于机械性噪声。

吉林大学硕士学位论文上有流体静流量的流进与流出，且振幅相等，相位相同。爆炸现象产生的声源就是一个单极源。活塞式发动机排气管所发出的声音因为其声波长远大于排气管直径，也近似于一个单极源。偶极可以认为是两个互相接近且相位差 180°的单极源，对包围偶极的球面来说，流入的流量等于流出的流量，流体的静流率总是零。但是，因为流入与流出流动的方向一致，他们的动量是相加的，所以该系统就存在一个静动量。根据牛顿定律，一定存在一个与偶极相关的力。也可认为偶极是由振荡力驱动的球。注意到沿着动量变化或作用力的轴向存在径向流动，可以推断那里可压缩运动或声学运动是最大，在与该轴相差 90°的方向上，没有径向运动存在。于是，该声场有一个最大值的占据方向，而与其垂直的方向上应该为零。该声场产生两个声瓣，每一个声瓣相差 180°度，正象在声源处流体的流入流动与流出流动的相位差一样。如果质量中心产生运动，一个偶极源就一定存在。

【参考文献】：
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本文编号：3589254