仿生耦合風(fēng)機(jī)葉片模型降噪與增效分析

姚松勤　王超　常軒　常鑫

摘要 風(fēng)機(jī)在工農(nóng)業(yè)實(shí)踐生產(chǎn)過程中起著至關(guān)重要的影響作用，因而在此基礎(chǔ)上，為了將風(fēng)機(jī)更好的應(yīng)用于冶金、電力、動力等工程領(lǐng)域中，應(yīng)注重做好風(fēng)機(jī)葉片模型降噪與增效實(shí)驗(yàn)研究工作，同時注重在實(shí)驗(yàn)研究過程中引入三維CAD軟件中Mastercam建構(gòu)模型，優(yōu)化仿生耦合風(fēng)機(jī)葉片整體性能，達(dá)到最佳的風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)狀態(tài)，提升整體風(fēng)機(jī)應(yīng)用效果。本文從模型降噪實(shí)驗(yàn)分析入手，并詳細(xì)闡述了模型增效路徑，旨在推進(jìn)當(dāng)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益的進(jìn)一步提升。

關(guān)鍵詞 仿生耦合風(fēng)機(jī)；模型；降噪；增效

仿生耦合風(fēng)機(jī)葉片在應(yīng)用過程中呈現(xiàn)出降噪增效效果，為此，在當(dāng)代風(fēng)機(jī)設(shè)備應(yīng)用過程中應(yīng)注重強(qiáng)調(diào)仿生耦合風(fēng)機(jī)葉片的引入，就此提高風(fēng)機(jī)整體性能水平，在實(shí)踐生產(chǎn)過程中對生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效控制，強(qiáng)化整體生產(chǎn)效果，且結(jié)合風(fēng)機(jī)噪聲基礎(chǔ)理論，優(yōu)化風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行空間，滿足工藝生產(chǎn)需求。以下就是對仿生耦合風(fēng)機(jī)葉片模型噪聲與增效的詳細(xì)闡述，望其能為當(dāng)前風(fēng)機(jī)的高效應(yīng)用提供有利的文字參考，并就此優(yōu)化風(fēng)機(jī)部件及參數(shù)。

1仿生耦合風(fēng)機(jī)葉片模型降噪實(shí)驗(yàn)

1.1風(fēng)機(jī)噪聲基礎(chǔ)理論

就當(dāng)前的現(xiàn)狀來看，風(fēng)機(jī)噪聲基礎(chǔ)理論主要涵蓋了以下幾個方面：

第一，風(fēng)機(jī)噪聲物理量，即在風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中呈現(xiàn)出聲音傳播現(xiàn)象，而聲音在實(shí)際傳播過程中頻率為6416 000Hz，聲波與傳播方向呈現(xiàn)垂直狀態(tài)。同時，從風(fēng)機(jī)噪聲頻譜角度來看，聲壓、頻率、頻譜等元素影響著風(fēng)機(jī)特性，為此，于20世紀(jì)30年代，人們在風(fēng)機(jī)噪聲評價工作開展過程中更為注重對聲壓級、頻譜等物理量因素的考慮，并設(shè)計(jì)A、B、C三條計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，對噪聲中聲壓級進(jìn)行測定，最終對風(fēng)機(jī)噪聲現(xiàn)象進(jìn)行有效處理，保障風(fēng)機(jī)運(yùn)行高效性。

第二，空氣動力噪聲，即在風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中將帶動空氣流動，從而基于非穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的影響下，產(chǎn)生噪聲現(xiàn)象。因而在旋轉(zhuǎn)噪聲控制作業(yè)中，應(yīng)注重運(yùn)用公式：f1=nZ/60·i，即綜合n風(fēng)機(jī)工作輪轉(zhuǎn)數(shù)、z葉片數(shù)、i諧波序號等因素的影響，全面掌控到旋轉(zhuǎn)噪聲頻率，最終對風(fēng)機(jī)噪聲問題做出有效調(diào)整，達(dá)到最佳的風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。從以上的分析中即可看出，基于仿生耦合風(fēng)機(jī)葉片模型建構(gòu)的基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)與風(fēng)機(jī)噪聲基礎(chǔ)理論的融合是非常必要，為此，應(yīng)提高對其的重視程度。

1.2氣動噪聲實(shí)驗(yàn)

1.2.1實(shí)驗(yàn)設(shè)備

在仿生耦合風(fēng)機(jī)葉片模型氣動噪聲實(shí)驗(yàn)活動開展過程中，為了保障實(shí)驗(yàn)結(jié)果精準(zhǔn)性，要求相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)注重配置B&K聲級計(jì)、信號記錄儀、濾波器等設(shè)備，同時注重在實(shí)驗(yàn)場地選擇過程中，運(yùn)用自由聲場，即消聲室等空間，且針對消聲室內(nèi)部障礙物進(jìn)行檢測。例如，在矩形消聲室實(shí)驗(yàn)環(huán)境應(yīng)用過程中，應(yīng)注重用尖劈對室內(nèi)五面進(jìn)行吸聲處理，并結(jié)合IS03745 2003做好實(shí)驗(yàn)場地處理工作，滿足氣動噪聲實(shí)驗(yàn)要求。此外，基于矩形消聲室應(yīng)用的基礎(chǔ)上，應(yīng)將實(shí)驗(yàn)場地容積控制在15×15×12M3狀態(tài)下，而本底噪聲<20dB，截止頻率<125Hz。另外，在實(shí)驗(yàn)設(shè)備配置過程中，為了滿足氣動噪聲實(shí)驗(yàn)要求，亦應(yīng)注重配置B&K2231積分聲級計(jì)，且在噪聲測量儀器應(yīng)用的基礎(chǔ)上，將脈沖范圍控制在73dB左右，而線性范圍為70dB，總量程24 130dB，最終滿足實(shí)驗(yàn)要求。除此之外，在實(shí)驗(yàn)工序開展過程中，亦需配置B&K230升級校準(zhǔn)器，且將校準(zhǔn)器應(yīng)用于110dB額定測量領(lǐng)域，達(dá)到最佳的實(shí)驗(yàn)研究狀態(tài)，全面掌控到仿生耦合風(fēng)機(jī)葉片噪聲與增效狀態(tài)。

1.2.2實(shí)驗(yàn)方法

風(fēng)機(jī)噪聲處理在工業(yè)噪聲處理作業(yè)中起著至關(guān)重要的影響作用，因而在此基礎(chǔ)上，為了實(shí)現(xiàn)對噪聲現(xiàn)象的有效控制，在仿生耦合風(fēng)機(jī)葉片模型實(shí)驗(yàn)研究活動開展過程中應(yīng)注重規(guī)范實(shí)驗(yàn)研究方法，即：

第一，在實(shí)驗(yàn)研究活動開展過程中，為了保障實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精準(zhǔn)性，應(yīng)注重在風(fēng)機(jī)測試工作開展過程中嚴(yán)格遵從GB/T2888-91《風(fēng)機(jī)和羅茨鼓風(fēng)噪聲測量方法》、JB/T10504-2005《空調(diào)風(fēng)機(jī)噪聲聲功率級測定混響室法》等實(shí)驗(yàn)要求，且借助實(shí)驗(yàn)依據(jù)確定實(shí)驗(yàn)測量項(xiàng)目，如，風(fēng)口A升級、中心頻率：31Hz、63Hz、250Hz、1000Hz等，同時將每種風(fēng)機(jī)模型測試次數(shù)控制在>3次的狀態(tài)下，就此獲取精準(zhǔn)測量數(shù)據(jù)。

第二，基于風(fēng)機(jī)噪聲測量工序開展的基礎(chǔ)上，應(yīng)注重將測量位置定位于風(fēng)機(jī)出氣口45°斜線方向，同時將測點(diǎn)距中心距離控制為500mm，而風(fēng)機(jī)離地高度>1 300mm，并在測量作業(yè)中做好校正工作，獲取噪聲測量結(jié)果，綜合測量聲源相關(guān)數(shù)據(jù)，達(dá)到最佳的實(shí)驗(yàn)研究狀態(tài)。此外，在實(shí)驗(yàn)測量過程中，強(qiáng)調(diào)對反射噪聲的處理是非常必要的，為此，應(yīng)提高對其的重視程度。

1.2.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果

經(jīng)本次實(shí)驗(yàn)研究得出以下幾項(xiàng)結(jié)論：

第一，當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到1 400r/min時，條紋寬度將在一定程度上影響到氣動噪聲，且基于轉(zhuǎn)速增大的基礎(chǔ)上，影響程度越大。由此可看出，由鋸齒形態(tài)及條紋結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的仿生耦合風(fēng)機(jī)葉片模型降噪效果較好，為此，當(dāng)代工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域在風(fēng)機(jī)應(yīng)用過程中應(yīng)注重引入仿生耦合風(fēng)機(jī)葉片，就此提升整體風(fēng)機(jī)運(yùn)行效果，同時降低工業(yè)噪聲，營造良好的生活環(huán)境。

第二，從本次實(shí)驗(yàn)研究中可看出，條紋結(jié)構(gòu)對仿生耦合風(fēng)機(jī)葉片噪聲影響較大，因而當(dāng)代工業(yè)在風(fēng)機(jī)應(yīng)用過程中，應(yīng)突破u型、V型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，結(jié)合工程需求，對風(fēng)機(jī)條紋表面進(jìn)行優(yōu)化處理，打造良好的風(fēng)機(jī)運(yùn)行環(huán)境。此外，在風(fēng)機(jī)操控過程中，亦應(yīng)綜合考慮鋸齒形態(tài)因素的影響。

2仿生耦合風(fēng)機(jī)葉片模型增效路徑

從仿生耦合風(fēng)機(jī)葉片實(shí)驗(yàn)研究過程中即可看出，當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1 000r/min、1 200r/min、1 400r/min時，條紋結(jié)構(gòu)、鋸齒形態(tài)等對模型噪聲的影響存在差異，因而在風(fēng)機(jī)操控過程中，為了提升仿生耦合風(fēng)機(jī)葉片增效效果，要求相關(guān)工作人員在實(shí)際工作開展過程中應(yīng)注重依據(jù)工藝需求，對風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，就此提升整體工藝水平。此外，經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究表明，風(fēng)機(jī)物理量、流場流動特點(diǎn)等均在一定程度上影響著仿生耦合風(fēng)機(jī)葉片增效狀態(tài)，為此，在風(fēng)機(jī)操控過程中應(yīng)提高對此問題的重視程度，且注重在風(fēng)機(jī)操控過程中尋求多元生物耦合特征，提升整體風(fēng)機(jī)運(yùn)行水平，并結(jié)合降噪增效機(jī)理，優(yōu)化風(fēng)機(jī)葉片性能，滿足風(fēng)機(jī)運(yùn)行條件。從以上的分析中即可看出，在工農(nóng)業(yè)實(shí)際生產(chǎn)過程中，仿生耦合風(fēng)機(jī)葉片的引進(jìn)有助于增強(qiáng)降噪增效效果，為此，應(yīng)強(qiáng)化對其的合理應(yīng)用。

3結(jié)論

就當(dāng)前的現(xiàn)狀來看，風(fēng)機(jī)作為工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵，關(guān)系著工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量。為此，為了推進(jìn)當(dāng)代工業(yè)領(lǐng)域的健康穩(wěn)定發(fā)展。要求工業(yè)生產(chǎn)單位在風(fēng)機(jī)操控過程中應(yīng)針對仿生耦合風(fēng)機(jī)葉片展開實(shí)驗(yàn)研究行為，同時注重在實(shí)驗(yàn)研究工作開展過程中建構(gòu)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，繼而從實(shí)驗(yàn)設(shè)備配置、實(shí)驗(yàn)方法選擇、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析等角度入手，確定仿生耦合風(fēng)機(jī)葉片增效效果，從而應(yīng)用于冶金、電力等生產(chǎn)工序中，帶動當(dāng)代各領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，打造良好的社會發(fā)展環(huán)境。endprint