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[声学基础] 空调风机噪声问题

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发表于 2009-3-17 13:05 | 显示全部楼层 |阅读模式

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空调室外机风机在旋转过程从风机出口斜45°人耳听有明显的不连续风拍打声,有些像飞机螺旋桨旋转产生的噪声,以前开发的轴流风叶没有这种问题;
从噪声测试频谱上看,没有明显的峰值,拿音质好的风机噪声频谱与之对比,500Hz以上的噪声明显偏大。
各位请教一下,我应该做哪方面的测试找出产生噪声的原因,或者哪些风机设计特征可能导致产生这种噪声,多给些建议,谢谢~!

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发表于 2009-3-20 20:18 | 显示全部楼层
没有明显的峰值那可能是风机的流体噪声比较大吧,可以优化风机相关的结构

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 楼主| 发表于 2009-3-21 21:03 | 显示全部楼层
有没有降低风机宽频噪声优化结构的相关办法呢?
发表于 2009-3-22 20:55 | 显示全部楼层
能传频谱上来学习下吗?
发表于 2009-3-27 14:52 | 显示全部楼层
建议楼主传个频谱看看吧 凭空说也是很难说清楚的 有时候为了找到噪声点 除了看频谱之外 还要对相关的猜测对象做出破坏性的实验。
发表于 2009-3-27 20:28 | 显示全部楼层
从楼主的描述来看,应该是叶片的旋转噪声或叶片颤动声,可以从以下几个方面检查:
1、检查叶片刚度是否足够;
2、检查风道中是否有凸起物;
3、可以去掉出风格栅,看看是否是格栅引发的该异音。
4、改变风机转速,看该异音有何变化。
在噪声故障诊断中,除了看CPB外,主要要从FFT上进行分析。建议楼主发一个FFT来看看。

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 楼主| 发表于 2009-3-29 00:32 | 显示全部楼层
谢谢各位的答复,我近期将上传FFT频谱上来。
对于layman的几个方面做如下答复:
1、刚度是否足够?风叶材料使用AS+玻纤,刚度应该满足,且风机转速仅800rpm左右;
2、不同风叶叶型在同一风道表现噪声、音质不一样,风道中应无太大关系;
3、去掉出风格栅,仍存在异音;
4、原来出现问题的风叶是两个叶片,现在改成三个叶片风叶,仍存在,但可能三叶片在同一电机上转速会下降,引起噪声、音质有所降低。
此外,像这种声音异音,若需要将其录制下来,之后按需要再播放,有什么好的办法吗?
发表于 2009-3-29 19:55 | 显示全部楼层
如果这样的话,应该是叶片旋转噪声,可以通过增加叶片数量和修改叶形进行优化。
如果不考虑成本,理论上讲叶片数量越多,音质越好。
另外对于你所说的录制,可以采用LMS或者B&K,甚至带有好音卡的电脑既可以录制,如果录制成WAV文件,不仅可以回放,而且后续可以再进行特征分析。
发表于 2009-3-30 10:10 | 显示全部楼层
叶片一致性如何。考虑改变叶型。会不会是结构噪音。其他地方传出来的,或者动平衡不好,气流流动不均匀。
 楼主| 发表于 2009-4-3 13:16 | 显示全部楼层
叶片是注塑件,多次试验均有噪声音质差问题,再现性很好。动平衡也需要控制,风叶本身重量在720g,动不平衡量控制在0.5g以内。流出气流主要集中在风叶靠近叶顶的区域,靠近轮毂区域出风风速较小。
附件为我测试的噪声频谱,请各位说说自己的看法,谢谢~!

风叶噪声频谱.doc

27.5 KB, 下载次数: 91

 楼主| 发表于 2009-4-7 20:20 | 显示全部楼层
欢迎楼上各位给些各自的看法和意见,谢谢~!
发表于 2009-4-8 11:51 | 显示全部楼层
你测量噪声的工况怎么没有?
叶片数,转速,测量位置等信息
最好再做振动和噪声的相关性测量分析

感觉像叶片风扇的载荷噪声;
以及周向分布不均匀导致的干渋噪声;
风机有导流、整流装置么?或者是叶片和风机出口管道中结构的干涉噪声;
可能还有叶片动不平衡的振动噪声;

你能不能把风机的进口拍张照片发上来看看?

降噪的关键首先要避免结构振动噪声,然后调整叶片数以及安装方式,避免干涉噪声,最后处理流场或者加声衬,吸收风扇载荷噪声。

[ 本帖最后由 flyingwolf 于 2009-4-8 11:59 编辑 ]
 楼主| 发表于 2009-4-8 21:50 | 显示全部楼层
我不明白你说工况指啥,就在半消声室,220V/50Hz电源,这样的环境下测试。
叶片数为两片,转速840rpm,测试位置为风机出口正对1m处。
振动测试需要布置什么位置?

空调用风机上游有翅片式换热器,由许多间距很小的铝箔以及换热器铜管组成。下游有格栅,避免物体伸入触及旋转风机。风机后半部分外围有导流圈,钣金件。

之前开发的叶片数都是三片,相对同样风量下转速会低,噪声以及音质都会好很多。
发表于 2009-4-9 10:23 | 显示全部楼层
测试位置在风机正对出口1m,貌似这个位置的噪声应该最小(对旋转噪声源),测量位置应该在45度方向上比较合适。如果正对方向有较大的噪声,那肯定不是旋转噪声源产生的。
振动测试位置应该是那些你怀疑振动发声可能性较大的结构位置,如风机管道壳外壁等。
噪声频率分布主要为BPF,2BPF,......。这是典型的风扇载荷噪声。从频谱图来看,在200Hz以下是主要噪声成分。
在300~500Hz显现为较大的宽带噪声,上下脉动小于10dB,有可能是流动的不规则扰动导致的。
具体来看,风机上游的翅片式换热器会影响风机进口流动的平稳,进口气流的好坏对风机噪声可能会有<5dB的作用。
下游的栅格则起到类似静子叶片的效果,栅格流道设计以及转静叶片数选择的不合理将导致较强的干涉噪声,体现在几倍的BPF以上的频率区域。

你提到的“相对同样风量下转速会低,噪声以及音质都会好很多”,很像流道中的干涉噪声的特征。由于人对200Hz以上的噪声敏感得多,因而可能你需要关注的正是这种干涉噪声。

通过调整叶片数、改善进口气流紊流度以及出口气流的平稳过渡(出口栅格数以及栅格剖面形状),应该能够改善干涉噪声。

[ 本帖最后由 flyingwolf 于 2009-4-9 10:30 编辑 ]
发表于 2009-4-24 22:57 | 显示全部楼层
请问楼主 ,你的风机电机安装是什么样的?是否为了降成本使用很薄的钣金件?风叶在运转过程中振动应该较大吧?是否将这片风叶做过动平衡?
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