空调器室外机用并联双轴流风机的内流分析与气动噪声研究

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近年来,空调器变得越来越普及,同时也成为了污染城市生活环境的主要噪声源之一,因此降噪问题显得尤为突出。而空调器室外机用轴流风机产生的气动噪声是空调器噪音的主要部分。与一般风机相比,商用空调器室外机用并联双轴流风机不仅在结构配置上有很大的不同,而且内流现象及气动噪声也有着不少自身的特殊性。   本文以一款分体商用空调器常见的顶出风并联双轴流风机室外机为研究对象,通过试验研究确定了此类问题的研究方法和路线。研究了空调器室外机半开式轴流风机叶顶流场中叶尖涡的形成和发展过程。应用FW-H方程预测了开式轴流风机的远场噪声,得到了气动噪声的频谱图,并着重研究了轴流风机气动噪声与其设计参数(转速、叶片数、角度、叶片厚度)之间的关系。研究结果表明:叶尖涡产生于叶片吸力面近叶顶区域,它由沿叶轮流道流动的轴向主气流和从风机通过叶顶的径向入流两者的相互卷吸作用而引起,叶尖涡不断发展,沿叶轮吸力面向尾缘移动,从叶顶近前缘位置至叶片出口,随着距离的加大,叶尖涡逐渐耗散,叶尖涡的发展方向与叶轮旋转方向相反。噪声随转速、叶片数和叶片厚度的增大而增大,随叶片角度的增大而减小,其中转速对气动噪声的影响最大。阐述了并联双轴流风机不连续低频“嗡嗡声”的产生机理,探求解决此问题的途径。
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