风管机的风叶和蜗壳优化研究.docx

风管机的风叶和蜗壳优化研究摘要：风管机的噪声问题一直是消费者关心的地方。本文通过优化风管机的风叶和蜗壳组合利用实验测试的方法比较分析了优化前后风管机的风量、制冷能力、噪声三个方面的变化量得出了经过优化后的风叶蜗壳能够降低风管机的噪声值大小。关键词：风管机风叶蜗壳噪声TheStudyontheoptimizingofDuctedTypeAirConditionerBladesandVoluteHuangQiangAbstract.Thecustomersalwayspaycloseattentiontothenoiseoftheductedtypeairconditioner.Inthispaperbyoptimizingtheductedtypeairconditionerbladesandvoluteitanalysesthechangeoftheairflowcoolingcapacityandnoiseinthreeaspectsafteroptimizingthebladesandvolute.Itisobtainedthatthenoiselevelcanbereducedthroughacombinationoftheoptimizedbladesandvoluteinductedtypeairconditioner.Keywords：DuctedTypeAirConditionerBladesVoluteNoise1引言目前市面上的户式中央空调主要有三种风冷热泵冷热水机组；多联机；风管送风式空调热泵机组俗称风管机[12]。在目前家用中央空调市场日趋增长的情况下风管机因其价格较低、较高的机组能效比、便于引入新风等优点受到广大消费者的青睐。但由于风管机采用的是离心风叶产生的噪声较大经常受到用户的投诉是现阶段亟需解决的问题之一。本文针对某系列风管机噪声较大的问题改进风管机的离心风叶和蜗壳组合通过实验测试解决了噪声较大难题。为研发新型的风管机提供实验数据及参考意见。2风管机噪声产生机理2.1噪声形成机理风管机的噪声来源[34]主要可以分为三个部分：风管机的风机机械噪声、电机噪声以及离心风机噪声。其中离心风机所产生的噪声为风管机的主要噪声来源降低离心风机噪声的产生有助于改善风管机的噪声较大问题。离心风机噪声包括风叶旋转噪声和涡旋噪声。旋转噪声又称之为离散频率噪声。风叶在转动的过程中通过窄面的蜗舌时挤压空气从而产生周期性的压力以及速度脉动并向四周辐射产生噪声。在给定空间位置产生的压力并不按正弦规律随时间变化而是按脉冲形式。除基频外还有许多谐波成分其频率为基频的整数倍。如果压力脉冲很尖锐在声频范围内可以有许多谐波成分。旋转噪声的频率为涡旋噪声又称为紊流噪声。风叶在旋转的过程中空气受到风叶的阻挡在其背面形成一个相对静止的阴影区域。气流受到切向粘滞力的卷吸作用下逐渐形成涡旋胚并且沿着风叶背面滑脱经过不断的发展后形成了空气旋涡。在这一过程中风叶要不断向周围空气施加一个周期性的反向作用力造成了空气的压缩和稀疏的过程从而向四周辐射声波产生了涡旋噪声。涡旋噪声的频率为2.2离心风机的噪声控制从文献[567]中可知绝大部分的离心风机降噪的研究在于控制叶片通过频率噪声。而基频的产生来源在风叶和蜗壳四周集中区域其噪声是由空气流与风叶和蜗壳的蜗舌之间的相互作用产生的。其中风管机风机降噪的研究方法表现在以下几个方面：（1）增加蜗舌处间距；（2）增加蜗舌边缘的曲率半径；（3）使风叶和蜗舌边缘形成倾斜角；（4）在进、出口周围安装金属网格；（5）不规则的叶片间距；（6）在蜗壳内部装声学衬料；（7）离心风机的声学优化等。本文从改变蜗舌间距、增加风叶叶片倒角、改变风叶径向长度以及蜗壳增加导流圈这四个方面进行改进风叶和蜗壳。其中包括改变蜗舌间距、风叶叶片倒角以及径向长度旨在改变风叶蜗壳区域内空气流场分布从而降低叶片通过频率的基频和其谐波的影响减少有效的声辐射；在蜗壳增加导流圈是通过改变风叶通道中的流动特性使出口处的流动条件更加均匀从而降低所产生的噪声。3实验方法本文通过使用改进之后的风叶和蜗壳组合与某成熟风管机3.5kW机型进行对比测试并分别比较不同方案下（不同的风叶和蜗壳组合）在风量、制冷能力以及噪声的变化值。其中风叶和蜗壳的改进体现在蜗舌间距的