城堡酒店厨房排烟机的噪声控制带开题报告.zip

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城堡酒店厨房排烟机的噪声控制带开题报告.zip,城堡,酒店,厨房,排烟机,噪声控制,开题,报告
编号:38636809    类型:共享资源    大小:1.11MB    格式:ZIP    上传时间:2020-01-09 上传人:QQ14****9609 IP属地:陕西
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内容简介:
一、选题依据1、研究领域振动 噪声控制2、论文(设计)工作的理论意义和应用价值噪声控制主要分为吸声,隔声和减振。影响人们生活和工作的噪声主要有交通噪声, 住宅区、办公楼、医院、酒店等场所的空调系统噪声、机械设备的振动(电机房,泵房)、电梯管井、管道振动和暖通设备等产生的噪声。降低排烟机噪音,除了减少其直接危害之外,更有着巨大的社会经济意义。降低噪音给酒店工作人员创造良好的劳动条件、有利于提高劳动生产率和生产效率。一方面,在单位时间内生产的产品的增加,缩短了工时的消耗;另一,山于减少了工人不能劳动的时间,进而提高了工时总额效率,同时也减少了用于医疗的费用。3、目前研究的概况和发展趋势(1)基本情况风机位于 25 层楼顶平台,共三台,编号分别为 KEF-R-02/03/04,噪声影响范围酒店内外,室内重点是风机下方,目前噪声最大处已经超过 50dBA,主要来自结构振动,又称结构噪声,主要由于风机、油烟净化器、风管均没有隔振措施,风机噪声直接通过结构传递到周围的房间。室外排风口噪声最大,实测超过 80dBA,主要是由于排风管没有消声器,虽然酒店后面是山,没有居民,室外噪声不是关注的重点,但室外噪声过大对室内也有一定影响。(2)噪声分析参照“民用建筑隔声 设计规范”(GB50118-2010),按照旅馆类建筑一级标准:客房 40(昼间)/35(夜间),办公室、会议室、多功能厅 45,餐厅、宴会厅 50。对于室外(建筑外墙外),由于不是关注的重点,可以按 65-70dBA 考虑。据此风机噪声超标 10-15dB,属于严重超标。分析噪声产生的原因主要有两个方面:(1) 通过支承传播的结构声;(2) 噪声通过排风口传到周围空气中,又返回到室内;(3)发展趋势:随着经济的发展和人民生活水平的提高,排烟机己成为厨房必备的家用电器。近年来,为增强排烟机的工作性能,各厂家纷纷推出大风量烟机排。但是同时也使得排烟机的噪声过大,严重影响了居民的生活质量和身心健康。由此出发,本文将研究排烟机机的气动噪声特性和降噪方法。7二、论文(设计)研究的内容1.重点解决的问题室内重点是风机下方,目前噪声最大处已经超过 50dBA,主要来自结构振动,又称结构噪声,主要由于风机、油烟净化器、风管均没有隔振措施,风机噪声直接通过结构传递到周围的房间。室外排风口噪声最大,实测超过 80dBA,主要是由于排风管没有消声器,虽然酒店后面是山,没有居民,室外噪声不是关注的重点,但室外噪声过大对室内也有一定影响。2.拟开展研究的几个主要方面(论文写作大纲或设计思路) 噪声治理方案室内降噪量大约为 10-15 分贝,主要靠隔振系统来实现,达到这一要求隔振系统的隔振效率必须在 98%以上,除此之外在结构设计上要保证安装过程中设备正常运行。室外降噪量大约也是 10-15 分贝,主要通过安装排风消声器来降低,消声器的阻力是随着降噪量的增大而增大的,目前设备的工作能力已基本饱和,因此在消声器设计时除满足消声量要求外还应该尽量减小阻力。l 设备布局改造由于设备安装时没有考虑噪声问题,排风口距离外墙太近, 需要调整。l 消声器风机的排风口安装消声器,为了提高低频消声量,拟采用大容重片式消声器, 消声器长约 1. 5 米。l 设备隔振风机、风筒及油烟净化器 一律采用弹性支承,减振器采用低频金属弹簧减振器, 控制固体声传递, 以免造成声短路。l 电机隔声罩( 暂不采用)由于电机外置, 如果电机声过大可以考虑安装电机隔声罩。3.本论文(设计)预期取得的成果最终室内降噪量约为 10-15 分贝,主要靠隔振系统来实现,达到这一要求隔振系统的隔振效率在 98%以上,除此之外在结构设计上要保证安装过程中设备正常运行。室外降噪量大约也是 10-15 分贝,主要通过安装排风消声器来降低,消声器的阻力是随着降噪量的增大而增大的,目前设备的工作能力已基本饱和,因此在消声器设计时除满足消声量要求外还应该尽量减小阻力三、论文(设计)工作安排1.拟采用的主要研究方法(技术路线或设计参数);(1)搜集资料,了解国内外有关研究概况,写出开题报告。(2)提出完整的设计方案。(3)查阅资料,获得一常用表常用参数,绘制隔振或隔音装置图纸。(4)编写详尽的设计说明书,字数不少于 10000 字。(5)翻译有关外文资料不少于 2000 字2.论文(设计)进度计划计划管理第 1 周:接受设计任务,杏阅相关资料,了解课题的背景和发展状况第 2 周:完成本设计可行性和可靠性分析第 3 周:完成相关外文文献翻译第 4 周:准备并完成开题报告第 5 周:确定降噪目标值,完成排烟机的振动与噪声测试及分析第 6 周:根据排烟机噪声产生机理及特性,设计降噪原理方案第 7 周:完成方案的优化比较,论证并选择最优方案第 8 周:根据绘制的最优原理图,确定降噪结构第 9 周:完成降噪结构设计第 10 周:计算安装降噪设备后噪声值第 11 周:完善设计计算和图纸绘制第 12 周:撰写毕业论文第 13 周:完善毕业论文,并准备毕业答辩第 14 周:完成毕业答辩四、需要阅读的参考文献 1潘明刚.内燃机噪声源分析与控制J.中国科技博览,2011,13(2):286-289 2吕玉恒,王庭佛.噪声与振动控制设备及材料选用手册M,第二版,北京,机械工业出版社.1999,1(4):x.3李秋诚,秦文防,郑尊建.锅炉风机减噪技术探讨J.通用机械.2011,(02):63-6 5.4陈可安,马远良.自适应有源消声与滤波XLMS 算法及实现J.应用声学,1992,1 2(4):27-3.5H.Karim, K.Lyle, S.Etemad. Advanced Catalytic Pilot for Low NO X Indu strial GasTurbinesJ. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power,2003,125 (4):135-138.6伊义柱.警惕家电噪声这一无形杀手J.环境保护,1996,12:44-45. 7芦德秀,易继华,罗方明,等.锅炉排污缓冲消声器P.中国:200920085616,2010- 3-38Jianliang Cao,Yan Wang,Jian Chao,et al.MesoporousCuO/ZrO2nanoc- atalysts:synthesis,characterizationand low-tempera-tureCO oxidation ac tivitiesJ.Journal of porous materialls,2011,18(6):156-159.9张世红,何林,李宁.关于城市环境噪声污染的一点剖析与思考J.环境保护科学,2001,27(4):45-46.10陈俊延,孙萍,王惠彦,孙佑海,俞苏蒙.结合现状对城市噪声污染的探讨J.广东科技,2007(10):350.11于华民等.管道噪声主动控制系统及其实现J.噪声与振动控制,2003,23(3). 陈可安,马远良.自适应有源消声与滤波XLMS 算法及实现J.应用声学,1992,12 (4):27-3.附:文献综述文献综述1 风机的主要噪声源及频谱噪声特性1.1 风机的主要噪声源风机的噪声包括:电机的电磁噪声和气动噪声.其中气动噪声是风机的主要声源.气动噪声又包括旋转噪声和涡流噪声.旋转噪声又称离散噪声对动叶前有导流器或多级轴流风机来说,产生旋转噪声的原因有二:一是由于叶片及叶片上的压力场随叶轮旋转对周围介质产生扰动而形成的噪声;二是由于动叶与静叶周期性相互作用,在叶片上产生脉动负荷而形成的噪声.对离心风机来说,它是由风机叶轮出口气流与机壳蜗口之间周期性相互作用产生的离散噪声.此外,进口流场周向畸变与叶轮转子相互作用也会产生类似的离散噪声.总的来说,旋转噪声主要是以叶片通过频率的基频及其谐波形式向外辅射的,其频谱特性是离散的.蜗流噪声,又称宽频噪声它是由气流紊流层与叶片相互作用,叶片或机壳表面旋涡随机脱落和紊流附向层诱导非定常压力随机脉动而引起的.其频谱特性是随机连续的.对于轴流风机来说,还包括由叶片端面附近二次涡流形成的涡流噪声.由上述可知:风机噪声频谱是由叶片通过频率的基频及其谐波构成的离散噪声适加在宽频噪声上而组成的.风机的噪声级主要是由叶片通过频率及其谐波噪声决定的.1.2 风机的频谱噪声特性不同的风机参数有不同的频谱.其频谱特性主要取决于风机的叶片数、转数和叶轮直径.由实验可知:当离心风机的叶片数为 10 一 20 片,转数为 1450 一 2900r/ min 时, 其基频均落在倍频带中心频率 250 一 SOOHZ 范围内,主要频带为 250 一 4000Hz;当转速为 25。一 1450r/min 时,基频落在倍频带中心频率 63 一 135 Hz 范围内,主要频率范围为 125 一 2000Hz .I)离心风机的空气动力噪声特性(1)前弯叶片叶轮气流通过叶道易产生涡流,故涡流声过大.(2)后弯叶片叶轮叶片流道长,气体流动较均匀, 不易产生涡流,涡流噪声较小.轴流风机的气动特性叶栅旋转失速,使气流分离产生激烈的旋涡流动,形成比离心风机大的涡流噪声.故一般来说,在同一风量条件下,轴流风机噪声要比离心风机噪声大.2 结构、气动参数对气动噪声的影响2.1 结构参数的影响1)叶型结构参数弦长 b、几何转折角 e、型缘(平板、圆弧、机翼)及其弯、掠等. 图 I 为这些结构参数影响的典型关系 2)叶栅参数稠度 b/t,、安装角 Y、径向气流分布规律等.3)叶栅匹配参数径向间隙、轴向间隙,静、动叶片数目等.随着叶片数目的增加,风机效率开始至增加趋势,但叶片数大于某值后风机效率又会下降;声压级的变化较为复杂.宽频噪声的中心频率向高频区移动.因而其 A 声级有所增加,干涉噪声的大小与叶片数和前置支架数的匹配有关.当叶片数为叶架数的整数倍时,由于调节能量集中,导致干涉噪声明显增加2.2 气流参数的影响1)转数 n 和圆周速度:在给定设计点流量 Q 和压升,下按最佳设计点可确定风机的转数和尺寸以及相应的气动、声学性能.然而,要再降低转速则有相对流量系数减小, 叶轮直径增大,从而使气动、声学性能变化.2)流量系数中与气动效率一样,最低噪声点的流量系数值通常要大于或接近于最高效率点的流量系数.旋转与非旋转噪声随流量系数的变化规律是不同的.前者与叶片负荷关系不大,但随气体流量增大而增大,后者则随叶片负荷增大(流量系数减小)而增大.旋转噪声份额增大时最低噪声点流量系数减小,而非旋转噪声则与此相反.3)进气畸变的影响周向畸变主要包括进气支板尾迹、侧风、进气弯管等,径向畸变主要包括进气管端壁附面层、侧风、进气弯管等.它们的变化对噪声的大小也有一定的影响.3 风机噪声控制的一般方法3.1 降低离心风机噪声的方法1)对宽叶轮可采取倾斜叶片、倾斜蜗舌、变间距蜗舌等措施,使高速气流出口处有较宽的经向间隙,并形成相位差以降低其离散噪声,还可增大蜗舌与叶轮的径向间隙达到此目的.从易于制造的观点看,以采用倾向蜗舌为宜.2)采用后翼加载式叶轮可加重风机出口段负荷,减轻叶轮前部负荷,从而减小附面层增长和宽频噪声 3)在同样气动性能要求下,后弯叶片叶轮较前弯叶片叶轮产生较小的噪声.4)尽可能采用低转速、大叶轮 5)在叶轮进、出口圆周上安装金属网格可推迟边界层分离,并使出口流畅均匀,从而降低湍流噪声,但此时压头和效率会有所降低. 6)增加蜗舌尖断曲率半径可降低噪声,对气动性能基本无影响. 7)在叶片上开槽或叶片间加装分离片可改变边界层特性,从而降低蜗流噪声. 8)如采用扩压器,应合理选择最佳径向间隙和叶片安装角度,否则将产生较大的离散噪声.9)在蜗舌出口安装共振器以吸收噪声.10)采用不等间距叶片可改善音质,降低噪声.3.2 降低轴流风机噪声的常用方法1)不等距静叶或动叶:不等间距转子的频率特性与常规转子相比的主要差别是其叶片通过频率(基频)噪声值降低而各高次谐波的噪声值有的上升,频谱曲线趋于平坦,能童从基频分散到谐频及宽频上去,虽然总的噪声级没有少,但改善了音质从而降低了感觉噪声级,这种结构对气动性能影响不大.2)合理选择动、静叶叶片数和动、静叶轴向间隙,降低动、静叶干涉噪声.3)采用非常规叶片:弯、掠叶片能够改善气动性能,同时能降低噪声.原因有四:a.叶片附面层迁移过程中,在径向分力作用下更多地被推向主流,使附面层减薄,从而降低了其湍流噪声.b.掠(弯)叶片径向脉动存在相位差.。.随转速增加,动叶在离心力作用下叶顶径向间隙减小,从而减小了叶顶涡流噪声.d.掠(弯)叶片的叶顶附面层比径向叶片薄,大倾角时尤为显著,目前掠(弯)比后掠(弯)的噪声更小.在保持转速与其它几何参数与径向动叶相同的情况下,加长掠(弯)动叶的弦长,则流量、压升、效率均可提高,而气动噪声则有所降低.4)进气端附面层抽吸,可减小边界层厚度和湍流噪声.5)叶顶间隙涡流噪声是叶尖蜗流与叶片后缘及后一个叶片前缘的干扰而产生的,故减小叶片叶尖径向间隙可显著降低此噪声,尤其在其低频部分.6)进行边锯齿、叶片前缘下垂、增加叶片弦长等,可改为叶片的层流状态,从而减小或消除层流自激噪声.4 国外风机噪声控制的研究方向和措施除上述风机噪声控制的一般方法外,国外风机行业不断提高有关风机噪声控制的新方法和新措施 4.1 降低离心风机噪声的方法 1)双进气叶轮两侧叶片错开角度布置可减少叶片通过频率的噪声.2)通过切去风机进口侧蜗舌与侧板间的直接接头可降低风机噪声. 3)翼型叶片代替板型叶片,低频时可减少噪声 10 一 l2dB,高频时可减少3 一 SdB,而基频仅为 2 一 3dB.4)用双列叶片代替单列叶片,双列叶片间的径向间隙保证改善后列叶道中的流动,使风机噪声下降.5)利用源流动理论设计,将叶片前缘向进口方向延伸,可防止小量进出现逆流,从而大大削弱超低频噪声.4.2 降低轴流风机噪声的方法1)多孔叶片的降噪原理是减小叶片上的脉动力而保持作功必须的稳定分量.2)叶轮叶片的进口在距前缘 l/3 弦长处设置绊线(trip wire)可明显减少涡脱落产生的高频宽带噪声,大流量时尤为显著.叶片弯度大小对噪声影响的研究表明,9%弦长的弯度使噪声最小,吸力边有平坦的压力分布的叶片(修改的&ettinger 翼)在高频区给出较低的随机噪声.4 ) T . Slfel 提出了改变ACA 翼型叶片进口和出口之间最大弯度位置来减少叶片通过频率噪声.城堡酒店厨房排烟机的噪声控制摘 要 随着经济的发展和人民生活水平的提高,排烟机已成为厨房必备的家用电器。近年来,为增强排烟机的工作性能,各厂家纷纷推出大风量排烟机。但是同时也使得排烟机的噪声过大,严重影响了居民的生活质量和身心健康。因此降低排烟机的噪声刻不容缓,迫在眉睫。 为了更好地处理噪声,我们先是对排烟机的噪声构成进行了详尽分析,除此之外还对其产生机理进行了研究。发现噪声来源主要是空气动力性噪声和电机噪声。紧接着,分别研究了空气动力性噪声的控制方法和电机电磁造声的控制方法。 最后根据酒店厨房排烟机的具体情况进行分析,以我目前的知识水平,我决定从隔振和消声这两方面在传播路径上控制噪声以达到目标要求。关键词:排烟机;降噪; 隔振IABSTRACTWith the development of economy and the improvement of peoples living standard, thesmoke ventilator has become a necessary household appliance in the kitchen. In recent years, in order to enhance the performance of smoke exhaust machine, various manufacturers have introduced a large volume of smoke inhalation machine. But at the same time, the noise of smoke exhaust machine is too loud, which seriously affects the quality of life and physical and mental health of the residents. Therefore, it is urgent to reduce the noise of smoke exhaust machineIn order to better deal with the noise, we first analyzed the noise composition of the smoke exhaust machine and studied the mechanism. It is found that the noise source is mainly aerodynamic noise and motor noise. Then, the control method of aerodynamic noise and the control method of electromagnetic noise are studied respectively.According to the analysis of the specific conditions of the hotel kitchen fextractor,in my current level of knowledge, I decided to vibration isolation and noise elimination fromthese two aspects in the control of noise propagation path in order to achieve goals and objectives.Keywords: Smoke Ventilator; The noise reduction. Vibration isolation目 录1.绪论11.1 课题研究背景及意义11.2 国内外研究现状21.3 本课题所要研究主要内容42.排烟机的噪声组成以及产生机理53. 排烟机噪声的控制方法63.1 空气动力噪声的控制方法63.2电机电磁噪声的控制方法83.3避免共振噪声方法83.4传播路径上降噪法94.厨房风机治理方案104.1 基本情况介绍104.2 噪声分析104.3噪声治理方案105.结 论17参考文献18致 谢21附录1:外文译文22附录2:外文原文24III1.绪论1.1 课题研究背景及意义传统中式烹饪会产生许多油烟及有害气体,烹调时出来的油烟含有各种各样有毒的东西,这些有毒的东西对人体器官、身体系统等都会造成有不小的伤害。为了解决厨房的这些问题,人们想尽了各种办法,最后发明了排烟机。随着国家经济和科学技术的不断发展,排烟机作为我们国家家庭必备的电器已走入了大街小巷。随着时间的推移,中国排油烟机行业已不断进步越来越成熟,伴随着1978年改革开放的到来,中国经济发展迅猛,排烟机行业的竞争也变得激烈起来。2014至2015年吸油烟机市场研究报告表明,我国国内排烟机市场品牌关注度位于前三的分别是华帝、老版和方太。这些位于前三位的品牌在市场上人们对他们的关注程度都不低于10%,里面分别处于第一和二位的华帝和老板的品牌关注度相差竟然还不到0.1%。和两年之前品牌对比度相比,华帝牌排烟机市场关注度提高了大概5.2%,与此同时老板牌排烟机市场关注度也上升了3.6%。2014年,方太牌和万和牌排烟机这两个的市场关注度趋势直线上升,在第四季度的关注度相比于之前第一季度分别提高了3.7%和2.8%,而华帝牌与老板牌排烟机竞争十分胶着。通过以上的市场调查显示出,我国排烟机行业内竞争是特别大。当今排烟机市场上,大风量排烟机慢慢的成为了我国市场的主流,在这里面老板牌CXW-200-8218 排烟机的风量达到了17m3 /min。然而在追求大风量的同时,经常会产生特别大的噪声。随着经济的发展,人们对物质的要求不断提高,人们对室内噪音问题越来越重视。噪声作为我国目前普遍存在的一种环境污染,对人的身心健康都会产生或多或少的伤害:(1) 影响睡眠降低工作效率。优良的睡眠质量是我们人类保持健康的前提,而噪声一旦出现人们就难以入睡,可能会在半睡半醒的状态中。如果我们好长时间都难以正常入睡,就会患上神经衰弱症等症状,对我们的日常生活产生影响。 (2) 损害听力。如果我们长期处于噪声之中,会让我们的耳朵听觉疲劳,进而对听觉器官产生不利影响。据有关部门的统计发现,对于经常生活在80分贝以上的环境中的人群,耳聋的比例甚至达到了50%。由于儿童身体还在发育,对自我保护能力较弱,噪声对于儿童相比于人类会产生更大的影响,过高的噪声会造成对听力造成明显的听觉障碍更有甚者会使听觉系统完全丧失。随着人们对噪声危害的认识和重视,噪声已经成为影响消费者购买哪一品牌排烟机时衡量的标准之一。因此,在保持排烟机现有的气动性能的条件下降低其噪声,对于提高企业的市场竞争力具有重要的意义。目前,试验研究是低噪声排烟机研制的主要手段。试验研究具有可靠性高等特点,但是试验设计成本高、周期长,不利于提高企业的市场竞争力。而数值模拟技术可以有效地捕捉到排烟机内部速度场、压力场等流场特征,其结果可以使我们清楚地了解到排烟机内部流场的机理和特点,进而为我们改进排烟机的性能提供有效的思路和参考。并且相比于传统的试验研究,数值模拟技术成本低且研发周期较短,具有明显的优势。综上所述,对排烟机气动噪声数值模拟和降噪的研究是十分有意义的。1.2 国内外研究现状排烟机作为一般的家用电器,在我国已有近三十年的使用历史。为了优化排烟机的性能和效率,许多学者展开了对排烟机的研究。南京大学朱玉振通过分析炒菜时所产生的油烟的物理特性、炒锅附近以及炒锅和顶吸式吸油烟机之间的流场特性提出将油烟泄漏量作为排烟机性能检定的标准之一,并且剖析了炒菜时产生的油烟、废气的流场,以及薄型机、深型机和自主设计 的斜风式排烟机的风场矢量分布,从理论上论证了斜风式排烟机的油烟泄漏量要远小于其他两种机型。青岛理工大学的周睿等利用数值模拟对某欧式油烟机进行了优化设计,通过将排烟机内风道进风口优化为圆弧形以及在风机底部加导流装置的方法提升了排烟机的风量;并且其设计了双层油网构,通过在噪声传播路径上设置反射壁面减少了排烟机传入房间内的噪声。多翼式离心风机是排烟机的核心动力部件,对于排烟机内部流场的研究也多集中于此。随着计算机技术的发展,计算流体力学(Computational Fluid Dynamics)得到了迅猛的发展,目前已广泛的应用在航空航天、机械、能源、水利等领域。李秋实等针对对旋叶轮流动问题,应用非定常压力修正方法进行研究,结果表明非稳态计算的流场结果比稳态计算的结果和实验值更吻合。王企鲲等利用CFD技术研究了离心风机进口处的周向非均匀来流对风机内流场的影响,计算结果表明蜗壳径向面上存在二次流现象,且风机进口来流的周向均匀性对风机内流场有较大影响。李春曦等利用商用 CFD 软件 Fluent 研究了防涡圈对离心风机的内流场流动的影响,研究结果表明防涡圈能有效减少风机进口和叶轮进口间的泄漏损失,提高风机性能。Cheah等利用三维 N-S方并结Standard k -e两方程湍流模型对某离心泵进行了变工况的仿真分析,研究结果表明在设计工况下叶轮流道内部流动情况较好,且静压力沿气流流动方向升高。Ngoc Son等利用CFD仿真软件研究了集流器对离心风机气动性能和噪声的影响,研究结果表明集流器半径对风机的流量有较大的影响。 除了数值模拟,试验测试也是研究叶轮机械内部流场的重要手段。李凯等利用激光多普勒测速仪(LDV)测量了大、小流量下离心风机叶片扩压器的内部流场,测量结果表明气流的速度方向在扩压器喉部附近会发生较大角度的偏 转,且该气流偏转区域随流量增大向扩压器的下游发展。Zhang Y 等利用五孔探针测量了离心风机进口导叶上下游处的流场,测量结果表明进口导叶下游处流场在周向方向上分布较均匀,且由进口导叶产生的流动预旋较小。宫武旗等利用粒子图像测速(PIV)技术对离心风机的蜗舌和出口处的速度场做了实验研究,研究结果显示风机蜗舌处的流场取决于气流在蜗舌周围流动滞止情况和流向蜗舌的方向。刘利娜等也利用粒子图像测速(PIV)技术结合CFD仿真技术对离心风机内部流动特性进行了分析,并通过改变离心风机进风口与导流圈的间隙提高了风机性能,并使风机噪声降低了约 1dB。降低风机等旋转机械的气动噪声的一般途径有两种: 一是通过优化风机结构如叶轮、蜗舌、集流器、蜗壳宽度等主动降低风机噪声,二是采用吸声、隔声装置或材料来进行被动消声降噪。离心风机的噪声具有明显的离散特性,耳风机的蜗舌区域是离散噪声主要的来源之一。蜗舌尖部的圆弧半径与叶轮间的距离对风机的噪声和气动性能都有较大的影响:若蜗舌与叶轮间的距离过小,风机噪声会明显增大,但风机出口的压力有一定程度的增大;若蜗舌与叶轮间的距离过大,虽然可使风机的噪声得到一定程度的降低,但对风机的气动性能会产生负面影响 。李栋设计了应用于离心风机上的阶梯蜗舌,利用CFD 仿真软件 Fluent 计算了普通蜗舌和阶梯蜗舌的二维流场,计算结果显示相比于普通蜗舌,阶梯蜗舌受来流的冲击明显减小,试验测试结果也证实了阶梯蜗舌 能够有效减小离心风机的噪声。赵婷等针对某离心风机设计了具有一定倾斜角度的蜗舌,利用试验测试的方式研究了不同蜗舌倾角和蜗舌间距对风机气动性能和噪声的影响,结果表明将蜗舌倾斜一定角度可有效降低风机噪声,且随着蜗舌与叶轮之间的间隔的增加,风机的宽频噪声得到了一定程度的降低。刘小民等结合了鸮类飞行时噪声较低的特点,依据逆向工程提取了长耳鸮的翼型抛物线,并将其应用到风机蜗舌处型线的优化设计,优化结果表明仿鸮翼蜗 舌能有效的提高离心风机的气动性能并同时降低噪声。除了优化蜗舌结构外,马健峰等利用数值模拟和实验结合的方式研究了叶轮叶片的不等距分布对风 机气动噪声的影响,研究结果表明不等距叶轮能使风机气动噪声的基频噪声分 散在宽频带范围内,同时基频处的声能有所降低。刘小民等受苍鹰体表羽毛启发,建立了仿生叶片结构,并利用大涡模拟和 FW-H方程对仿生锯齿叶片和 单圆弧叶片进行了流场和声场的仿真计算,研究结果表明仿生叶片结构能抑制 叶片脱落涡对尾迹的影响,改变了噪声频谱的分布从而降低噪声。刘晓良等利用数值模拟和试验研究了不同的蜗壳宽度对离心风机噪声的影响,研究结果 表明随着蜗壳宽度的增加,离心风机的气动性能有所改进,离散噪声的基频噪 声有所降低,宽频噪声有所增大,离心风机的噪声整体上有所降低。温选锋等将多翼离心风机的圆形进口集流器优化为椭圆形,试验研究了这种集流器对风 机性能的影响,研究结果表明:相比传统集流器,优化后的椭圆形集流器能够 提高风机的气动性能并使噪声得到降低。 150多年前,德国科学家亥姆霍兹发明了由空心圆球和短管构成的亥姆霍兹共鸣器。当共鸣器置于声场中时,若入射声波的频率接近共鸣器的固有频率时,孔颈的空气柱会产生剧烈的振动从而消耗声能。将多个亥姆霍兹共鸣器并联 即构成了穿孔板共振消声结构,其消声原理与单个亥姆霍兹共鸣器相类似。20 世纪70年代初,我国著名的声学泰斗马大猷院士提出了微穿孔板基本理论,使 得共振吸声结构在不与吸声材料结合使用的情况下依然能获得较好的吸声效果。以穿孔板共振消声结构的消声特性为基础,一些学者将其应用到了排烟机、风机等的消声降噪研究中。朱之墀等研究了不同的蜗舌间隙下,风机蜗舌处的声学共振腔的空穴长度、穿孔率、孔径对风机噪声和气动性能的影响,结果表明共振腔结构降噪效果明显,而风机全压仅略有降低。张立强等通过试验测试得到某排烟机噪声频谱,结合该排烟机噪声频谱特点和多孔消声 原理设计了一种微穿孔导流装置,试验测试结果表明该消声导流装置使吸油烟 机的噪声降低了约1.3dB,并且排烟机的风量有所提高。赖焕新等将多孔共振消声原理应用到传统的贯流风机的蜗舌上,通过对改进后风机的实验和数值模拟结果分析,多孔蜗舌减小了蜗舌附近的压力梯度,削弱了压力脉动,从而降低了风机的噪声。1.3 本课题所要研究主要内容本课题主要旨在采用一些可行的方案来降低厨房排烟机风机的噪声,使噪声在国家规定的标准范围内。其主要控制对象是室内风机下方的噪声以及室外排风处的噪声。 本论文的结构和各章的主要内容如下: 第1章 绪论。此部分主要介绍课题的研究背景和研究的目的与意义,分别 对于国内外在风机噪声降噪上的研究现状进行介绍,分析其中的不足之处,最后对于整个课题的整体结构和每个章节的研究内容进行介绍。第2章 排烟机的噪声组成以及产生机理。此部分主要对排烟机噪声的构成进行逐个具体分析,为之后噪声处理做好铺垫。第3章 排烟机噪声的控制方法。通常的噪声控制一般通过两种方法进行:一种是积极降噪法,即对噪声源的结构进行优化,降低噪声源的辐射能量:另一种是消极降噪法,即采取隔振、减振、消声、吸声等措施使辐射到外界的噪声降低。此部分对两种方法分别进行了介绍。第4章 厨房风机噪声治理方案。此部分结合上文分析研究并结合酒店厨房的实际情况制定出可行的噪声治理方案。主要通过风机隔振和安装排风机消声器这两种方法进行降噪。第5章 总结2.排烟机的噪声组成以及产生机理排烟机在正常工作时会产生很多噪声,其噪声来源大致分为三类,分别为空气动力性噪声,机械噪声和电机的电磁噪声。在这里面空气动力性噪声和电机电磁噪声占主导地位,而且其来源最复杂,剩下的机械噪声可以基本忽略不计,所以下文对于机械噪声将不加赘述。2.1空气动力性噪声分析气动噪声的来源与气流有关。他的出现是由于风扇系统中高速气流和空气流动的不稳定流动。 2.1.1旋转噪声 首先,旋转噪声,也称为离散噪声。当旋转风叶周期性地撞击空气颗粒时,产生旋转噪声,相同的运动气体周期性地相互干扰,导致空气的压力脉动产生旋转噪声。其次,出口气流与蜗牛舌之间的相互作用会产生冲击噪声。大量的研究表明冲击噪声要远超过旋转噪声。影响排风扇旋转噪声的条件有:(1)离心风机叶片的数量和转速;(2)离心叶片是否处于最佳工作状态;(3)出口蜗杆的形状;(4)安装和固定进气口入口的金属过滤器:(5)涡流轮整体与内壁的不平滑性无关。 2.1.2涡流噪声 涡旋噪声被称为宽频率噪声,其原理是流过风扇叶片和蜗壳表面的湍流层从表面脱落,引起叶片脉动压力的噪声。离心风机的涡流噪声主要来源于以下几个方面:(1)从进气口进去的气流;(2)气流通过叶片和蜗壳表面时产生的紊流边界层;(3)空气泄漏时会产生涡流噪声;叶片和蜗壳也引起涡流噪声。 一般来说,排烟机的主要输出来自无刷直流电动机或单相交流异步电动机。电动机产生的噪声是变化的。形成原因也纷繁复杂。大多数情况下,当吸油烟机正常工作时,当噪声来源于电机时,主要就是电磁噪声了。2.2.1 无刷直流电机的噪声分析现在不少厂家愿意使用直流无刷电机,因为这种电机耗能低而且可以调节的范围比较广泛。当然了,它也存在缺点。由于转矩脉动这种电机特别容易产生电磁噪声,这种噪声主要来源于以下两个部分:一是换相电流波动引起的换相噪声,二是齿槽转矩引起的噪声。2.2.2单相异步交流电机的噪声分析目前市面上大多数排烟机所用的电机时单相异步交流电机,这种电机没有永磁铁。所以运行起来比较稳定,其便宜的价格简单的结构也都成为了我们采用它的原因。单相异步交流电动机的电磁噪声产生机理是,旋转力波的径向力波在定子和转子上产生磁拉力,使定子和定子有规律地振动,从而产生电磁噪声。3. 排烟机噪声的控制方法 目前噪声控制主要有两种方法。分别是积极和消极降噪法。积极降噪法是优化噪声源的结构,通过对其内部结构的改变来降低噪声的辐射。消极降噪法则与其相反,是降低辐射过程中的噪声即在传播路径上进行降噪,通常采取隔振消声减振吸声等方法来降低噪声。3.1 空气动力噪声的控制方法根据空气动力噪声的产生原理,我们可以知道要想从根本上获得低气动噪声,气动设计一定要合理才可以。当我们合理选择风机的结构参数时,可以大大提高效率同时噪声也会减小。通过优化离心风机、集尘器和蜗壳,可以改善风机系统。3.1.1选择合适的离心风轮多叶强前弯离心风轮通常是排烟机所用的风轮。排烟机使用的场合噪声小,流量系数大,适合使用这种风轮。大量研究调查表明,风轮的转速处于 650800rmin,风轮直径不高于270mm,叶片数大于60小于90片,风轮的内外直径比在0.80.95之间,入口角处于60到90度之间,出口角大于150度小于170度是一个较为合理参数范围。有实验结果表明,通过设置锯齿状结构在风叶上的平均分布,可以使叶片上的附气流附面层尽快变为紊流,从而避免涡分离引起的不稳定性。;除此之外,将气流对蜗舌的同频率的“拍打”转换为分散的“拍打”,也可降低旋转噪声。这种方法多用于空调上。方太的蝶翼云魔方吸油烟机就是很典型的一个运用。还有,在制造离心风机时,对动平衡、轴向与径向全跳动等制造参数的控制也不可轻视。很多异常噪声就是因为忽视了对这些参数的控制而产生的。3.1.2选择合适的涡轮蜗壳的主要用途是引导气流顺畅地从蜗杆口流出。我们选择蜗壳的内壁轮廓时,我们一般选择近似的阿基米德螺旋线。蜗牛舌和气流的影响是最有可能产生旋转噪声,这是由噪声产生的机制引起的。减小旋转噪声可以减少蜗舌的迎风面积。结果表明,蜗舌间隙和舌尖的半径在蜗壳结构参数的噪声影响中起主导作用。在风压一定时,通常情况下蜗舌间隙越大,蜗舌半径越大,旋转噪声就越小。由数据显示,蜗舌间隙t取0.05D20.1D2,蜗舌半径r取0.03D20.06D2时最为合适。当相同相位的脉动力动力作用面积减小时,辐射的噪声也会随之降低。因此我们可以倾斜蜗舌来减少迎风面积。一般情况下,蜗舌倾斜角可用公式tan=t-2rB进行计算。为了保持效率,蜗舌倾斜的方向应和蜗壳后板侧增高的方向一致。该方法在不影响风机效率的前提下,不仅不会增加风机尺寸而且降噪效果明显。并且适用范围很广。3.1.3集流器的合理选型集流器安装在蜗壳入口的位置,其目的是使气流平稳顺畅地进入叶轮。排烟机一般使用电弧收集器来停止进气损失,并与风轮形成轴向间隙。间隙通常在510mm之间。为了避免由于空气泄漏引起的明显涡流噪声,我们需要紧密地连接收集器和蜗壳的入口。3.2电机电磁噪声的控制方法业内对电机的电磁噪声研究较深,方法也多种多样,所以本文中只列举简单的改善方法,不会作深入探讨。3.2.1无刷直流电机噪声控制(1)控制齿槽转矩噪声 (2)换相噪声非理想梯形的换流电流会导致转矩脉动,从而产生换向噪声。通过减小整流电流波形的失真,可以降低噪声。常用的方法有重叠换流、电流预测控制、滞环电流法等。3.2.2控制单相交流电机噪声在单相交流电机中,变形和振动会产生电磁噪声。适当降低气隙磁密,增加定子槽数,选择合适的槽配合等都可以降低噪声。3.3避免共振噪声方法当气动噪声的频率与风扇系统的总倍频一致时,会产生共振现象来放大噪声,从而风扇系统中的某些速度或齿轮会产生嗡嗡声 改变系统固有频率和改变速度可以避免共振。3.4传播路径上降噪法上述列举的方法都是从声源出发,处理的都是声源处的噪声。但是即使我们再怎么控制声源处的噪声,只要系统正常工作,无论如何都还会有噪声产生。因为噪声肯定会传播的,如果我们想要减少这种噪声。就需要在其传播途径上进行控制,这种方法实际操作起来也比较简单。常用的有隔振、消噪和吸声。下面我们会根据隔振和消声进行方案的设计。4.厨房风机治理方案4.1 基本情况介绍风机位于25层楼顶平台,共三台,编号分别为KEF-R-02/03/04,噪声影响范围酒店内外,室内重点是风机下方,目前噪声最大处已经超过50dBA,主要来自结构振动,又称结构噪声,主要由于风机、油烟净化器、风管均没有隔振措施,风机噪声直接通过结构传递到周围的房间。室外排风口噪声最大,实测超过80dBA,主要是由于排风管没有消声器,虽然酒店后面是山,没有居民,室外噪声不是关注的重点,但室外噪声过大对室内也有一定影响。4.2 噪声分析参照“民用建筑隔声设计规范”(GB50118-2010),按照旅馆类建筑一级标准:客房40(昼间)/35(夜间),办公室、会议室、多功能厅45,餐厅、宴会厅50。对于室外(建筑外墙外),由于不是关注的重点,可以按65-70dBA考虑。据此风机噪声超标10-15dB,属于严重超标。分析噪声产生的原因主要有两个方面:(1)通过支承传播的结构声;(2)噪声通过排风口传到周围空气中,又返回到室内;4.3噪声治理方案室内降噪量为10-15分贝,主要靠隔振系统来实现,达到这一要求隔振系统的隔振效率必须在98%以上,除此之外在结构设计上要保证安装过程中设备正常运行。室外降噪量也是10-15分贝,主要通过安装排风消声器来降低,消声器的阻力是随着降噪量的增大而增大的,目前设备的工作能力已基本饱和,因此在消声器设计时除满足消声量要求外,还要尽量减少阻力。4.3.1风机隔振设计在进行离心风机隔振系统的设计中, 最重要的是控制二个技术参数隔振效率和机 组的自身振动,隔振效率是为了满足环境的要求,是隔振设计的主要目的,后者是确保风机正常运转和使用寿命的主要动态参数,二者不可缺一。1. 隔振效率的确定风机隔振统的隔振效率可用公式表示 =F0-FrF0% 公式中: F0风机的振动扰力Fr通过支承传给基础的力其含义是,振动力被隔离(即减少)了百分之几,如果是刚性基础,风机地脚直接支承在基础上。风机振动扰力全部传给基础,此时 =0。隔振效率就是通过隔振系统的正确设计获得的。用弹性元件也就是隔振器支承的风机系统的隔振效率 可用下式进行计算=1-1ff02-100隔振效率与频率比ffo有关,ffo=2时,=0,ffo=1时发生共振,一般情况下,可把ffo的数值设计成2.54正确地确定适当的隔振效率是相当重要的,隔振效率太低,仍有相当的振动扰力传给基础,达不到环境要求;太高,不但费用高且设计难度高,低速风机要设计很高的隔振效率难度更大,须选用特殊的隔振器,费用更高。我们希望使传给基础及楼板的振动扰力减到最小,以抑制基础结构的振动、减少固体传声量及二次结构噪声。以满足环境的要求,这是容易忽略的一个问题 。 对于安装在楼层上的风机隔振设计,不仅要求把隔振效率设计得较高,而且须把隔振系统的固有频率设计得低于楼层的固有频率,也就是须选用很软的隔振器,这是因为楼层的刚度低,固有频率较低,为保证振动扰力对楼板的传递作用较小。2. 风机自身振动的控制风机隔振后,自身振动必然增大,但过大的风机机组振动不但有损风机使用寿命,也会产生不必要的结构噪声,即风机及支架等振动产生的噪声。风机的自身振动控制有二个问题,一是控制的标准,二是控制的方法。风机隔振后,其自身振动 (可限于垂直振动)可用振动速度6.3mm/sec(小型风机) 和 10mm/sec (大型风机)来控制,测点可设在隔振台的台面上,也可以设在风机轴承座上盖中间,其测量参数是线性振动灼有效值(Rms),这一控制值在国内尚无明文规定,是根据国外有关标准建议采用的。风机隔振后风机的自身振动速度V 。可用下公式近似计算V0m0v0m2f公式中:m。 旋转部件质量r。当量偏心距M 风机和隔振台的总重量F 风机的振动频率可见,当风机的转速一定,影响风机自身振动的主要因素是风机的动平衡精度和总质量M,在动平衡精度无法改变甚至有可能变差的前提下,唯一的方法就是设法增大总质量M ,也就是平时所说的增设附加质量块来控制风机的自身振动。这个附加质量块就是风机隔振台或称为公共底座 , 风机及电机安装在由隔振器支承的隔振台上。风机隔振系统中 , 附加质量块的作用是:(1)增大风机的总质量,降低了机组的重心,有利于控制机组的振动和摇晃 。 (2)增大了支承面积,有利于隔振器的受力均匀,减小了下面支承结构的局部负荷 。 (3)可抵御风机起动过程中的共振过渡,克服风机运转中的风压反力 。风机隔振台的没计可采用钢结构与混凝土混合结构,用钢板或型钢焊成骨架 , 用混凝土填充增大质量,但风机与电机支承处应为钢结构,以保证局部强度。3. 控制风机自身振动的其他措施好的风机隔振系统的形成离不开好的结构设计和正确的理论指导,都有可能会影响到风机运转中的稳定性。(1)隔振器的静压缩量应基本一致。为了达到这一目的,隔振器的布置方法在很多隔振理论中都能看到,但实际工程中风机与电机的重心位置是很难精确计算的。为了使隔振器的静压缩量基本一致,应把隔振器布置位置设计单方向可调节的 , 在电机全部准备好后可进行调节,使其压缩量一致 ( 此时隔振台也处于水平状态 ) ,试车再调节一次。 ( 2) 尽可能高的隔振器支承平面笔者比较推荐图a所示的隔振形式 ,这一隔振形式的优点是隔振器支承面较高,机组重心低 ,减小了附加力矩,也是增加风机运转稳定性的一个措施,但设计难度大而且占用的面积也比较多。相比之下,图b所示的隔振形式占地面积略小,易设计易安装 ,由于风机起动过程中其转速要经过隔振系统的共振频率区,要发生短时间的共振,因此如果附加质量较小,风机自身振动会偏大,对于起动频繁的风机使用不了。这一现象的克服有赖于隔振器的阻尼性能,但目前市场上可供的金属弹簧隔振器的阻尼性能很差,应引起重视。4.风机隔振计算书(一)、工程项目:排烟风机(二)、设备编号:KEF-R-02(三)、设备名称:柜式离心风机(四)、设备类型:离心风机(五)、设备型号:KEF-R-02(六)、设备转速:N=1450 转/分(七)、电机功率:11kW(八)、设备运行重量437kg,惯性基座重量50.00kg(九)、活动载荷:不计(十)、计算总重量:487.00kg(十一)、单只减振器载荷:每台选用4只:W=487/4=122kg(十二)、设备干扰频率:f = N/60 f=24.16Hz(十三)、要求最低隔振效率:T98%(十四)、最高固有频率、最小变形量及最大刚度:传递率=1-T=0.02 频率比 =7.1 固有频率=3.4 Hz 减振器静变形量 =21.45mm减振器静刚度 =5.69kgf/mm(十五)、预计隔声系数(衰减量)N:N=20lg(1/)=38.4dB4.3.2厨房排风机消声器的设计该消声器结构有两部分组成,分别是第一节和第二节。第一节先把油烟过滤顺便消除一定的噪声,第二节主要功能就是降噪了,设计如下图所示。 1 一级过滤器2 二级过滤3 三级过滤4 和5 微穿孔板第一节我们采用过滤式油雾滤清器,它可以处理的风量范围非常大,小至每小时几百平方米大至每小时几百万平方米都不在话下。对比之下,其他滤清器比如电除尘或湿式可处理的风量范围就比较小了。过滤式滤清器还有其他优点,它适应能力强,粉尘不会影响到它,而且不会导致二次污染问题。它的除尘效率和阻力不因进口含尘浓度的高低变化而变化,而且在当今比拼性价比的时代,它还非常便宜。但是任何事物都存在弱点,它也不例外。普通滤料都不能满足它,PP聚丙烯纤维吸油性好而且在除油烟的时候不容易堵塞,除此之还兼具消声的功能,这就让过滤法降噪除油产生了可能性。考虑到之前我们使用的消声器都存在寿命过低的缺点,因为单级过滤器材料受限,不能满足多种材料的冲击,因此我们这次选用三级过滤分别将他们串联起来,每级过滤都有自己的用途且选用不同的材料。第一级过滤的材料选用不锈钢钢丝网,它的容尘量大且阻力小,适合当做第一级过滤。外观大小为500mm*50mm*25mm,框架用铝合金制作内置多层,为了方便清洗和安装,顶部设有拉环。考虑到除尘效率和压力损失以及实际情况,第二级选用PP聚丙烯当做滤料,外形和前一级的一样 ,该结构设计同样要方便清洗和安装,经测定其除尘效率在90%以上。第三级的过滤采用布袋式过滤器,滤料不同于第二级的PP聚丙烯(D型),这次选用F型,除尘效率和压力损失均提高了不少,经测试除尘效率达到了99%以上。从结构上来看,该滤清器选用了多孔性材料可以吸除部分噪声。从外形尺寸看,500mm*500mm*600mm.这种装置共三级过滤。一级过滤放置在吸风口,目的是过滤较大颗粒的油烟,防止他们进入后面的过滤层损坏设备。二级过滤装置为了防止过滤后的空气二次污染应放在正压段,这样还能对第三级过滤装置起到一定的保护作用。第三级过滤装置是这个总体结构中最重要的部分,一旦堵塞就会影响除尘效率。布袋除尘器安置在系统的末端,要求有良好的安全质量以达到高洁净度的要求.该装置油烟净化率达90%以上 ,消声量10 dB( A) 15 dB( A)。后一节采用微穿孔板式消声器,它的特点是消声频带宽 ,压力损失小,再生噪声低,抗腐蚀、耐高温,不怕潮湿,并且可经受较高气流的冲击,故适用于厨房消声。我们设计的微孔板消声器的总长度为1 m,外管径500 mm,由2 mm钢板电焊而成 , 两层微穿孔板均为0.5mm厚的白铁皮制成 ,板上孔径1 mm,穿孔率分别为1%和2% ,中间气流通道的直径为300 mm,外层微穿孔板距外壁30 mm,内层微穿孔板为70 mm,在消声器后部下方有约1 mm直径的积油孔,工作时积油可由此流出。此消声器为矩形,适用于流量为2 000 m 3 /h 10 000 m 3 / h,消声量可达 10 dB( A)以上 ,因此从复合两节消声器计算 ,消声量可达15dB( A) 20dB( A)。5.结 论排烟机的噪声过大,严重影响了居民的生活质量和身心健康。因此降低排烟机的噪声刻不容缓,迫在眉睫。为了更好地处理噪声,我们先是对排烟机的噪声构成进行了详尽分析,除此之外还对其产生机理进行了研究。发现噪声来源主要是空气动力性噪声和电机噪声。紧接着,分别研究了空气动力性噪声的控制方法和电机电磁噪声的控制方法。最后根据酒店厨房排烟机的具体情况进行分析,以我目前的知识水平,我决定从隔振和消声这两方面在传播路径上控制噪声以达到目标要求。通过隔振系统的设计和排风机消声器的设计最终使降噪量达到了15分贝以上满足了设计要求。 参考文献1 张宝勇, 周才琼. 烹调油烟的组成与危害及防治措施J. 中国油脂, 2006, 31(7): 44-47.2 赵鹏涛, 赵广田. 噪声污染的危害及防治措施J. 大众科技, 2011, 21(10): 109-111. 3 朱玉振. 油烟及抽吸机理分析之一J. 家用电器科技, 1997, 11(2): 9-10.4 朱玉振. 油烟及抽吸机理分析之二J. 家用电器科技, 1997, 11(2): 10-11. 5 周睿. 某欧式抽油烟机风道内流场优化及降噪研究D. 青岛: 青岛理工大学, 2009. 6 李秋实, 陆亚钧, 李玲. 对旋轴流风机非定常流场数值模拟J. 北京航空航天大学学 报, 2002, 28(6): 605- 608. 7 王企鲲, 戴韧, 陈康民. 离心风机蜗壳进口周向来流的非均匀性对其旋涡流动影响的 数值研究J. 上海理工大学学报, 2003, 25(2): 103-108. 8 李春曦, 雷泳, 王松岭等. 离心风机三维流场动力学特征和泄漏损失特性研究J. 热 能动力工程, 2005, 20(5): 517-520+554. 9 Cheah K W, Lee T S, Winoto S. 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Among the first group of noise reduction methods are the complying of the cutoff condition, choice of the optimal axial clearance between rotor and stator as on the one hand the increasing of axial clearance leads to noise reduction and on the other hand to negative increasing of the engine weight. Scientific papers have been published recently in which fan design configuration with the swept and leaned stator vanes were considered in terms of noise reduction as compared to the conventional radial vanes 3. Fan stator leaned and swept vanes were offered in order to weaken the mechanism of interaction between the rotor wake and the stator vanes. The swept vane is displaced in the axial direction in such a way that the vane tip is downstream from its hub. In other words, a swept stator increases the axial gap at the tip where the tip speed is maximal. The leaned vane has a circumferential displacement relatively to the radial direction in the assumption that the vane angle is positive when the stator vanes in the bypass duct are leaned in the rotor rotation direction. One of the first published articles 4 relevant to this subject shows that the stator vane angle equal to 45.2q in the rotation direction decreases noise by 9 dB. Work 5 describes general physical phenomena of noise reduction in fans with swept-and-leaned stator vanes. As compared with radial stator vanes, the swept stator vanes provide an increased axial gap at the tip that is useful for noise reduction. In addition the vane leaning leads to a great number of rotor wake-stator vane spanwise intersections. Consequently, there is an additional decrease in the sound wave amplitude. Fig. 1a shows a view in the longitudinal section of the fan with swept stator vanes; Fig. 1b shows stator vanes leaned in the circumferential direction.The fan model (D=0.559 m or 22 inches) installed in a wind tunnel is used to study the effect of swept-andleaned stators 6, 7. Three stator configurations are the following: the reference version with radial vanes, the second version with swept vanes (by 30), and the third version with swept (by 30) and leaned (by 30) vanes. The results show that the swept-and-leaned stator as well as the swept stator can considerably decrease the tonal interaction noise and the broadband noise. The most noticeable noise reduction is observed in the rear hemisphere. The stator design is even more efficient than the influence of an axial spacing between the rotor and the stator. A theoretical study of broadband noise propagation through cascades with turbulent flow at the inlet is presented in work 8. The results show that leaned stators are not so beneficial in decreasing the broadband noise as swept stators. Reference 9 outlines a numerical and experimental study of compressor stage/IGV interaction noise. It is found that a positive vane angle is more efficient for noise reduction than a negative vane angle. In this case a leaned stator vane angle has almost no effect on a broadband noise component of the compressor. The fan noise reduction procedure using swept stators leaned in the circumferential direction in direct or opposite direction of rotation is experimentally verified in this work. In spite of the fact that the fan model was tested, resources on its fulfilment have been limited, therefore the variation of the vane angle was not provided. The vane angle is chosen, proceeding from a condition, that aerodynamic characteristics of the fan remained not worse, than for its base design.This study was executed at the anechoic chamber of the C-3A test facility intended for acoustic, aerodynamic and mechanical investigations of counter rotating and conventional fan models 10, 11. A fan model is located inside the anechoic chamber at a distance of approximately 6 m from the wall. That a fan model design provides to measure fan noise level at forward and rear hemisphere simultaneously. In order to obtain uniform inlet flow and compliance with flight conditions a turbulence control screen (TCS) was designed and manufactured. Fig. 2 shows a photo of fan model with TCS prepared for acoustic experiments.The anechoic chamber of CIAM C-3A test facility is a square room of 1150 m3 volume and the following linear sizes: 5.0 m height, 15.6 m length, and 14.7 m width. The chamber walls are covered by porous sound-absorbing material providing free acoustic field conditions. The C-3A t
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