仿生耦合风机叶片模型降噪与增效分析

姚松勤　王超　常轩　常鑫

摘要 风机在工农业实践生产过程中起着至关重要的影响作用，因而在此基础上，为了将风机更好的应用于冶金、电力、动力等工程领域中，应注重做好风机叶片模型降噪与增效实验研究工作，同时注重在实验研究过程中引入三维CAD软件中Mastercam建构模型，优化仿生耦合风机叶片整体性能，达到最佳的风机设计状态，提升整体风机应用效果。本文从模型降噪实验分析入手，并详细阐述了模型增效路径，旨在推进当代工农业生产效益的进一步提升。

关键词 仿生耦合风机；模型；降噪；增效

仿生耦合风机叶片在应用过程中呈现出降噪增效效果，为此，在当代风机设备应用过程中应注重强调仿生耦合风机叶片的引入，就此提高风机整体性能水平，在实践生产过程中对生产环节进行有效控制，强化整体生产效果，且结合风机噪声基础理论，优化风机实际运行空间，满足工艺生产需求。以下就是对仿生耦合风机叶片模型噪声与增效的详细阐述，望其能为当前风机的高效应用提供有利的文字参考，并就此优化风机部件及参数。

1仿生耦合风机叶片模型降噪实验

1.1风机噪声基础理论

就当前的现状来看，风机噪声基础理论主要涵盖了以下几个方面：

第一，风机噪声物理量，即在风机运行过程中呈现出声音传播现象，而声音在实际传播过程中频率为6416 000Hz，声波与传播方向呈现垂直状态。同时，从风机噪声频谱角度来看，声压、频率、频谱等元素影响着风机特性，为此，于20世纪30年代，人们在风机噪声评价工作开展过程中更为注重对声压级、频谱等物理量因素的考虑，并设计A、B、C三条计权网络，对噪声中声压级进行测定，最终对风机噪声现象进行有效处理，保障风机运行高效性。

第二，空气动力噪声，即在风机运行过程中将带动空气流动，从而基于非稳定运行状态的影响下，产生噪声现象。因而在旋转噪声控制作业中，应注重运用公式：f1=nZ/60·i，即综合n风机工作轮转数、z叶片数、i谐波序号等因素的影响，全面掌控到旋转噪声频率，最终对风机噪声问题做出有效调整，达到最佳的风机运行状态。从以上的分析中即可看出，基于仿生耦合风机叶片模型建构的基础上，强调与风机噪声基础理论的融合是非常必要，为此，应提高对其的重视程度。

1.2气动噪声实验

1.2.1实验设备

在仿生耦合风机叶片模型气动噪声实验活动开展过程中，为了保障实验结果精准性，要求相关技术人员应注重配置B&K声级计、信号记录仪、滤波器等设备，同时注重在实验场地选择过程中，运用自由声场，即消声室等空间，且针对消声室内部障碍物进行檢测。例如，在矩形消声室实验环境应用过程中，应注重用尖劈对室内五面进行吸声处理，并结合IS03745 2003做好实验场地处理工作，满足气动噪声实验要求。此外，基于矩形消声室应用的基础上，应将实验场地容积控制在15×15×12M3状态下，而本底噪声<20dB，截止频率<125Hz。另外，在实验设备配置过程中，为了满足气动噪声实验要求，亦应注重配置B&K2231积分声级计，且在噪声测量仪器应用的基础上，将脉冲范围控制在73dB左右，而线性范围为70dB，总量程24 130dB，最终满足实验要求。除此之外，在实验工序开展过程中，亦需配置B&K230升级校准器，且将校准器应用于110dB额定测量领域，达到最佳的实验研究状态，全面掌控到仿生耦合风机叶片噪声与增效状态。

1.2.2实验方法

风机噪声处理在工业噪声处理作业中起着至关重要的影响作用，因而在此基础上，为了实现对噪声现象的有效控制，在仿生耦合风机叶片模型实验研究活动开展过程中应注重规范实验研究方法，即：

第一，在实验研究活动开展过程中，为了保障实验结果的精准性，应注重在风机测试工作开展过程中严格遵从GB/T2888-91《风机和罗茨鼓风噪声测量方法》、JB/T10504-2005《空调风机噪声声功率级测定混响室法》等实验要求，且借助实验依据确定实验测量项目，如，风口A升级、中心频率：31Hz、63Hz、250Hz、1000Hz等，同时将每种风机模型测试次数控制在>3次的状态下，就此获取精准测量数据。

第二，基于风机噪声测量工序开展的基础上，应注重将测量位置定位于风机出气口45°斜线方向，同时将测点距中心距离控制为500mm，而风机离地高度>1 300mm，并在测量作业中做好校正工作，获取噪声测量结果，综合测量声源相关数据，达到最佳的实验研究状态。此外，在实验测量过程中，强调对反射噪声的处理是非常必要的，为此，应提高对其的重视程度。

1.2.3实验结果

经本次实验研究得出以下几项结论：

第一，当风机转速达到1 400r/min时，条纹宽度将在一定程度上影响到气动噪声，且基于转速增大的基础上，影响程度越大。由此可看出，由锯齿形态及条纹结构所构成的仿生耦合风机叶片模型降噪效果较好，为此，当代工农业领域在风机应用过程中应注重引入仿生耦合风机叶片，就此提升整体风机运行效果，同时降低工业噪声，营造良好的生活环境。

第二，从本次实验研究中可看出，条纹结构对仿生耦合风机叶片噪声影响较大，因而当代工业在风机应用过程中，应突破u型、V型结构设计特点，结合工程需求，对风机条纹表面进行优化处理，打造良好的风机运行环境。此外，在风机操控过程中，亦应综合考虑锯齿形态因素的影响。

2仿生耦合风机叶片模型增效路径

从仿生耦合风机叶片实验研究过程中即可看出，当风机转速为1 000r/min、1 200r/min、1 400r/min时，条纹结构、锯齿形态等对模型噪声的影响存在差异，因而在风机操控过程中，为了提升仿生耦合风机叶片增效效果，要求相关工作人员在实际工作开展过程中应注重依据工艺需求，对风机转速进行控制，就此提升整体工艺水平。此外，经实验研究表明，风机物理量、流场流动特点等均在一定程度上影响着仿生耦合风机叶片增效状态，为此，在风机操控过程中应提高对此问题的重视程度，且注重在风机操控过程中寻求多元生物耦合特征，提升整体风机运行水平，并结合降噪增效机理，优化风机叶片性能，满足风机运行条件。从以上的分析中即可看出，在工农业实际生产过程中，仿生耦合风机叶片的引进有助于增强降噪增效效果，为此，应强化对其的合理应用。

3结论

就当前的现状来看，风机作为工业生产关键，关系着工业生产质量。为此，为了推进当代工业领域的健康稳定发展。要求工业生产单位在风机操控过程中应针对仿生耦合风机叶片展开实验研究行为，同时注重在实验研究工作开展过程中建构实验模型，继而从实验设备配置、实验方法选择、实验结果分析等角度入手，确定仿生耦合风机叶片增效效果，从而应用于冶金、电力等生产工序中，带动当代各领域产业的快速发展，打造良好的社会发展环境。endprint