仿生耦合風機葉片模型降噪與增效分析

姚松勤+王超+常軒+常鑫

摘要風機在工農業實踐生產過程中起著至關重要的影響作用，因而在此基礎上，為了將風機更好的應用于冶金、電力、動力等工程領域中，應注重做好風機葉片模型降噪與增效實驗研究工作，同時注重在實驗研究過程中引入三維CAD軟件中Mastercam建構模型，優化仿生耦合風機葉片整體性能，達到最佳的風機設計狀態，提升整體風機應用效果。本文從模型降噪實驗分析入手，并詳細闡述了模型增效路徑，旨在推進當代工農業生產效益的進一步提升。

關鍵詞仿生耦合風機；模型；降噪；增效

仿生耦合風機葉片在應用過程中呈現出降噪增效效果，為此，在當代風機設備應用過程中應注重強調仿生耦合風機葉片的引入，就此提高風機整體性能水平，在實踐生產過程中對生產環節進行有效控制，強化整體生產效果，且結合風機噪聲基礎理論，優化風機實際運行空間，滿足工藝生產需求。以下就是對仿生耦合風機葉片模型噪聲與增效的詳細闡述，望其能為當前風機的高效應用提供有利的文字參考，并就此優化風機部件及參數。

1仿生耦合風機葉片模型降噪實驗

1.1風機噪聲基礎理論

就當前的現狀來看，風機噪聲基礎理論主要涵蓋了以下幾個方面：

第一，風機噪聲物理量，即在風機運行過程中呈現出聲音傳播現象，而聲音在實際傳播過程中頻率為6416000Hz，聲波與傳播方向呈現垂直狀態。同時，從風機噪聲頻譜角度來看，聲壓、頻率、頻譜等元素影響著風機特性，為此，于20世紀30年代，人們在風機噪聲評價工作開展過程中更為注重對聲壓級、頻譜等物理量因素的考慮，并設計A、B、C三條計權網絡，對噪聲中聲壓級進行測定，最終對風機噪聲現象進行有效處理，保障風機運行高效性。

第二，空氣動力噪聲，即在風機運行過程中將帶動空氣流動，從而基于非穩定運行狀態的影響下，產生噪聲現象。因而在旋轉噪聲控制作業中，應注重運用公式：fl=nZ/60·i，即綜合n風機工作輪轉數、z葉片數、i諧波序號等因素的影響，全面掌控到旋轉噪聲頻率，最終對風機噪聲問題做出有效調整，達到最佳的風機運行狀態。從以上的分析中即可看出，基于仿生耦合風機葉片模型建構的基礎上，強調與風機噪聲基礎理論的融合是非常必要，為此，應提高對其的重視程度。

1.2氣動噪聲實驗

1.2.1實驗設備

在仿生耦合風機葉片模型氣動噪聲實驗活動開展過程中，為了保障實驗結果精準性，要求相關技術人員應注重配置B&K聲級計、信號記錄儀、濾波器等設備，同時注重在實驗場地選擇過程中，運用自由聲場，即消聲室等空間，且針對消聲室內部障礙物進行檢測。例如，在矩形消聲室實驗環境應用過程中，應注重用尖劈對室內五面進行吸聲處理，并結合IS03745 2003做好實驗場地處理工作，滿足氣動噪聲實驗要求。此外，基于矩形消聲室應用的基礎上，應將實驗場地容積控制在15×15×1m3狀態下，而本底噪聲<20dB，截止頻率<125Hz。另外，在實驗設備配置過程中，為了滿足氣動噪聲實驗要求，亦應注重配置B&K2231積分聲級計，且在噪聲測量儀器應用的基礎上，將脈沖范圍控制在73dB左右，而線性范圍為70dB，總量程24-130dB，最終滿足實驗要求。除此之外，在實驗工序開展過程中，亦需配置B&K230升級校準器，且將校準器應用于llOdB額定測量領域，達到最佳的實驗研究狀態，全面掌控到仿生耦合風機葉片噪聲與增效狀態。

1.2.2實驗方法

風機噪聲處理在工業噪聲處理作業中起著至關重要的影響作用，因而在此基礎上，為了實現對噪聲現象的有效控制，在仿生耦合風機葉片模型實驗研究活動開展過程中應注重規范實驗研究方法，即：

第一，在實驗研究活動開展過程中，為了保障實驗結果的精準性，應注重在風機測試工作開展過程中嚴格遵從GB/T2888-91《風機和羅茨鼓風噪聲測量方法》、JB/T10504-2005《空調風機噪聲聲功率級測定混響室法》等實驗要求，且借助實驗依據確定實驗測量項目，如，風口A升級、中心頻率：31Hz、63Hz、250Hz、1000Hz等，同時將每種風機模型測試次數控制在>3次的狀態下，就此獲取精準測量數據。

第二，基于風機噪聲測量工序開展的基礎上，應注重將測量位置定位于風機出氣口45°斜線方向，同時將測點距中心距離控制為500mm，而風機離地高度>1300mm，并在測量作業中做好校正工作，獲取噪聲測量結果，綜合測量聲源相關數據，達到最佳的實驗研究狀態。此外，在實驗測量過程中，強調對反射噪聲的處理是非常必要的，為此，應提高對其的重視程度。

1.2.3實驗結果

經本次實驗研究得出以下幾項結論：

第一，當風機轉速達到1400r/min時，條紋寬度將在一定程度上影響到氣動噪聲，且基于轉速增大的基礎上，影響程度越大。由此可看出，由鋸齒形態及條紋結構所構成的仿生耦合風機葉片模型降噪效果較好，為此，當代工農業領域在風機應用過程中應注重引入仿生耦合風機葉片，就此提升整體風機運行效果，同時降低工業噪聲，營造良好的生活環境。

第二，從本次實驗研究中可看出，條紋結構對仿生耦合風機葉片噪聲影響較大，因而當代工業在風機應用過程中，應突破u型、V型結構設計特點，結合工程需求，對風機條紋表面進行優化處理，打造良好的風機運行環境。此外，在風機操控過程中，亦應綜合考慮鋸齒形態因素的影響。

2仿生耦合風機葉片模型增效路徑

從仿生耦合風機葉片實驗研究過程中即可看出，當風機轉速為1000r/min、1200r/min、1400r/min時，條紋結構、鋸齒形態等對模型噪聲的影響存在差異，因而在風機操控過程中，為了提升仿生耦合風機葉片增效效果，要求相關工作人員在實際工作開展過程中應注重依據工藝需求，對風機轉速進行控制，就此提升整體工藝水平。此外，經實驗研究表明，風機物理量、流場流動特點等均在一定程度上影響著仿生耦合風機葉片增效狀態，為此，在風機操控過程中應提高對此問題的重視程度，且注重在風機操控過程中尋求多元生物耦合特征，提升整體風機運行水平，并結合降噪增效機理，優化風機葉片性能，滿足風機運行條件。從以上的分析中即可看出，在工農業實際生產過程中，仿生耦合風機葉片的引進有助于增強降噪增效效果，為此，應強化對其的合理應用。

3結論

就當前的現狀來看，風機作為工業生產關鍵，關系著工業生產質量。為此，為了推進當代工業領域的健康穩定發展。要求工業生產單位在風機操控過程中應針對仿生耦合風機葉片展開實驗研究行為，同時注重在實驗研究工作開展過程中建構實驗模型，繼而從實驗設備配置、實驗方法選擇、實驗結果分析等角度入手，確定仿生耦合風機葉片增效效果，從而應用于冶金、電力等生產工序中，帶動當代各領域產業的快速發展，打造良好的社會發展環境。