風扇噪聲由旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲組成。
㈠旋轉(zhuǎn)噪聲(又叫葉片噪聲)是由于旋轉(zhuǎn)著的葉片周期性地切割空氣,引起空氣的壓力脈動而產(chǎn)生的。其基頻(Hz)為:
其中:n—風扇轉(zhuǎn)速,r/min;Z—葉片數(shù)1M
㈡渦流噪聲:風扇轉(zhuǎn)動使周圍氣體產(chǎn)生渦流,此渦流由于沾滯力的作用又分裂成一系列分離的小渦流。這些渦流及其分裂過程使空氣發(fā)生擾動,形成壓縮與稀疏過程,從而產(chǎn)生渦流噪聲。其頻譜峰的頻率為:其中:v—風扇圓周速度,m/s;d—葉片在氣流入射方向上的厚度,m;
k=0。15~0。22常數(shù)
顯然,fmax與V正比,但旋轉(zhuǎn)葉片上的圓圍速度隨與圓心距離不同而連續(xù)變化,所以渦流噪聲呈明顯的連續(xù)譜特征。
風扇噪聲隨轉(zhuǎn)速增加而迅速提高,轉(zhuǎn)速提高一倍,聲級增加11~17dB。通常在低轉(zhuǎn)速時,風扇噪聲比發(fā)動機本體噪聲低得多,但在高轉(zhuǎn)速時,風扇噪聲往往成主要甚至最大的噪聲源。
㈢控制風扇噪聲的措施:
⑴選擇適當?shù)娘L扇與散熱器之間的距離。一般取100~200?L,能很好地發(fā)揮風扇的冷卻能力,又能使噪聲最小。⑵改進風扇葉片形狀,使之有較好的流線型和合適的彎曲角度,降低其附近的渦流強度,達到控制噪聲的目的。
⑶試驗表明,葉片材料對其噪聲有一定的影響,鑄鋁葉片比沖壓鋼板的噪聲小,而有機合成材料葉片比金屬的噪聲小。
⑷設置風扇離合器,使之在必要的時候工作,不僅可減少發(fā)動機功率損耗和使發(fā)動機經(jīng)常處在適宜的溫度下工作,而且起到降噪的作用。&y.O)i9k,A,S
⑸令葉片非均勻分布。由于葉片均勻分布的風扇,往往會產(chǎn)生一些聲壓級很高的有調(diào)成分,采用非均勻分布,可避免這種情形。例如:四葉片風扇的葉片間周夾角布置為70o和110o,則可有效降低風扇噪聲譜中那些突出的線狀尖峰,使噪聲譜變得較為平坦,從而起到降噪作用。