靜音風(fēng)道技術(shù)在移動(dòng)空調(diào)產(chǎn)品中的應(yīng)用

宗冬友

【摘 要】現(xiàn)代科技的發(fā)展給人們的生活帶來(lái)了許多的便利，其中，炎炎夏日中的空調(diào)產(chǎn)品更是必不可少的。隨著人們生活水平的進(jìn)一步提升，對(duì)于空調(diào)的各方面性能也提出了更高的要求，為了滿足越來(lái)越多樣化的市場(chǎng)需求，移動(dòng)空調(diào)產(chǎn)品越來(lái)越受到人們的青睞，其中，靜音風(fēng)道技術(shù)是移動(dòng)空調(diào)產(chǎn)品中的一大關(guān)鍵技術(shù)。文章論述的主要目的在于研究靜音風(fēng)道技術(shù)在移動(dòng)空調(diào)產(chǎn)品中的應(yīng)用體現(xiàn)，致力于提升這一技術(shù)的使用水平，以期能夠發(fā)揮出其最大的效用。文章提出的靜音風(fēng)道技術(shù)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，是根據(jù)近些年來(lái)實(shí)際需求所演變的，其中，重點(diǎn)分析了風(fēng)道路線和相關(guān)配置設(shè)計(jì)方案所需要遵循的原則，以及蝸舌導(dǎo)流部分的調(diào)整和改善，對(duì)于進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口的位置安排，也出于靜音目的做了適當(dāng)調(diào)整，從整體的角度綜合提升移動(dòng)空調(diào)產(chǎn)品的降噪性能，優(yōu)化其設(shè)計(jì)方案。

【關(guān)鍵詞】移動(dòng)空調(diào)；風(fēng)道曲線；蝸舌；風(fēng)道進(jìn)風(fēng)口

一、前言

從廣泛意義上而言，移動(dòng)空調(diào)是一種便于改變位置、操作較為方便的空調(diào)產(chǎn)品，由于其使用的便捷性和顯著的優(yōu)越性，而備受人們的青睞，在國(guó)際上的使用十分廣泛，是一種較為常見(jiàn)的家用電器?，F(xiàn)如今，我國(guó)人民的生活水平已經(jīng)得到了一個(gè)飛躍式的提升，在空調(diào)產(chǎn)品的使用中，也越來(lái)越多地提出了多樣化的使用要求，在這樣的社會(huì)背景之下，就要求移動(dòng)空調(diào)更加需要具備靜音的功效。當(dāng)今社會(huì)，人們基于對(duì)高品質(zhì)生活的追求，要求將空調(diào)的噪音控制在合理范圍內(nèi)，然而傳統(tǒng)的空調(diào)產(chǎn)品在這一方面還不能完全滿足人們的需求，這也間接地為人們的生活帶來(lái)了很大的困擾[1]。

為了給移動(dòng)空調(diào)產(chǎn)品增加降噪功能，需要從風(fēng)道的設(shè)計(jì)上出發(fā)，傳統(tǒng)方式中，多半采取的是離心風(fēng)道設(shè)計(jì)方法，為了靜音需求考慮，還需要賦予其新的含義，針對(duì)與之匹配的風(fēng)道方向曲線和渦輪配置，研究其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。我國(guó)在這一方面的研究，經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展之后，已經(jīng)有了相對(duì)較為成熟的技術(shù)支持，理論基礎(chǔ)也較為豐富。

二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

1.風(fēng)道曲線和風(fēng)輪優(yōu)化設(shè)計(jì)

對(duì)于風(fēng)道方向曲線和渦輪的調(diào)整方案，應(yīng)當(dāng)考慮多方面因素。首先通過(guò)設(shè)置專業(yè)的研究小組，經(jīng)由不懈努力之后，勤于研究，借助于先進(jìn)的現(xiàn)代科技支持，查閱豐富的理論經(jīng)驗(yàn)，已經(jīng)取得了較為顯著的成效，同時(shí)，根據(jù)當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)于移動(dòng)空調(diào)產(chǎn)品使用需求的調(diào)查，綜合所有人員意見(jiàn)之后，做出一個(gè)簡(jiǎn)單的優(yōu)化方案。目前最關(guān)鍵的問(wèn)題在于，測(cè)試該方案是否能夠達(dá)到既定的使用目的，測(cè)試其各方面性能能否滿足對(duì)于移動(dòng)空調(diào)產(chǎn)品的降噪處理要求。因此，應(yīng)當(dāng)選擇合適的參數(shù)，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型來(lái)進(jìn)行本次研究[2]。

首先，應(yīng)當(dāng)以現(xiàn)有的離心渦輪為基礎(chǔ)，將其放置在不同的風(fēng)道曲線中，作為一個(gè)比較的參數(shù)。如上圖所示，可以初步得出其中所蘊(yùn)含的規(guī)律，總結(jié)為一個(gè)較為明顯的比例關(guān)系。當(dāng)產(chǎn)品中通過(guò)的風(fēng)量作為一個(gè)定量，可以通過(guò)調(diào)整其功率、渦輪的轉(zhuǎn)速等因素，將噪音控制在一個(gè)最合理的范圍內(nèi)，達(dá)到移動(dòng)空調(diào)產(chǎn)品靜音的目的，他們之間的關(guān)系，可以簡(jiǎn)單通過(guò)一個(gè)數(shù)學(xué)曲線直觀表現(xiàn)出來(lái)。

與此同時(shí)，還需要將風(fēng)道曲線作為一個(gè)定量，研究它與移動(dòng)空調(diào)產(chǎn)品中風(fēng)葉形狀變化之間的關(guān)系，以及其中所配置渦輪的功率等因素，收集各階段數(shù)據(jù)之后，做一個(gè)統(tǒng)籌分析，具體可以概括為上圖。通過(guò)本次測(cè)試檢驗(yàn)之后，發(fā)現(xiàn)同一風(fēng)道曲線中，不同形狀的渦輪能夠產(chǎn)生一個(gè)變化，包括風(fēng)葉的形狀，也會(huì)對(duì)移動(dòng)空調(diào)產(chǎn)品的靜音效能產(chǎn)生影響。從圖中的結(jié)果，研究人員可以更加直觀的看出，兩個(gè)型號(hào)不同的風(fēng)輪，在同一風(fēng)道曲線中降噪性能相似，但如果其中的風(fēng)葉，形狀有所不同，那么功率也會(huì)產(chǎn)生變化。

2.蝸舌結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)化設(shè)計(jì)

對(duì)風(fēng)道中的蝸舌來(lái)說(shuō)，可以說(shuō)是整個(gè)風(fēng)道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵位置，能夠直接影響到移動(dòng)空調(diào)產(chǎn)品的使用性能和降噪性能。一般來(lái)說(shuō)，葉輪部位所通過(guò)的氣流可能會(huì)對(duì)這一部位造成非常強(qiáng)烈的共振影響，從而導(dǎo)致激烈振動(dòng)中，無(wú)法避免的產(chǎn)生一定程度的噪音，影響其使用的舒適度。對(duì)于蝸舌來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)作為優(yōu)化方案中的重點(diǎn)設(shè)計(jì)，如果調(diào)整措施能夠行之有效，將會(huì)在極大程度上提升移動(dòng)空調(diào)產(chǎn)品使用時(shí)的靜音性能。這一部位即使是安裝位置的微小差別，都可以帶來(lái)巨大的差異，根據(jù)國(guó)際上的研究顯示，已經(jīng)有許多國(guó)家采取在產(chǎn)品斜面安裝蝸舌裝置的方式，改善離心風(fēng)道氣流通過(guò)時(shí)可能出現(xiàn)的噪音現(xiàn)象，并且通過(guò)實(shí)踐可以表明，這一舉措成效明顯，也就是說(shuō)，這樣的研究方向是正確的，可以繼續(xù)探究[3]。

根據(jù)提前制定的優(yōu)化方案來(lái)看，測(cè)試結(jié)果表明，對(duì)于風(fēng)道方向曲線和渦輪部位的優(yōu)化設(shè)計(jì)，能夠有效提升移動(dòng)空調(diào)產(chǎn)品的降噪性能，使得其使用體驗(yàn)度更高。與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案相比，有著顯著的優(yōu)勢(shì)，為了驗(yàn)證這一結(jié)論，還應(yīng)當(dāng)構(gòu)建合適的數(shù)學(xué)模型，以數(shù)學(xué)曲線的方式，直觀表達(dá)出移動(dòng)空調(diào)降噪性能與蝸舌設(shè)計(jì)、風(fēng)道方向曲線設(shè)計(jì)之間的關(guān)系，并將兩種方式相比較，從而得出最終結(jié)論。

3.偏心進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

空調(diào)出風(fēng)口和進(jìn)風(fēng)口的形狀、大小以及位置分布也都會(huì)影響到產(chǎn)品使用時(shí)可能產(chǎn)生的噪音，這一部位也應(yīng)當(dāng)隨之進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)查閱資料后可以發(fā)現(xiàn)，進(jìn)風(fēng)口偏離中心這一設(shè)計(jì)可以有效改善風(fēng)道內(nèi)部氣流的分布情況，具體程度可以根據(jù)角度的變化來(lái)制定。本次將固定位置的風(fēng)道和氣流量作為其中的定量，比較了兩個(gè)不同位置之間進(jìn)風(fēng)口產(chǎn)品產(chǎn)生噪音的大小，發(fā)現(xiàn)這兩種不同方式的改進(jìn)都可以有效起到降噪作用，具體性能應(yīng)當(dāng)與氣流進(jìn)出的方向與分布有關(guān)[4]。

4.斜蝸舌和偏心進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為了更加深入研究風(fēng)道曲線方向與蝸舌離心角度這兩個(gè)因素對(duì)移動(dòng)空調(diào)產(chǎn)品進(jìn)出風(fēng)量大小的影響，以及最終產(chǎn)生噪音的大小，還應(yīng)當(dāng)制定合理的測(cè)試方案。本次研究在上述結(jié)果的基礎(chǔ)上將斜蝸舌因素加入進(jìn)來(lái)，上述選取角度和時(shí)間不變，觀察模型曲線產(chǎn)生的變化，從而得出新的測(cè)試結(jié)果。可以看出，曲線的變化還是較為直觀的，兩種優(yōu)化設(shè)計(jì)的疊加顯然能夠取得更好的降噪效果，但在這基礎(chǔ)上，角度較大的斜蝸舌設(shè)計(jì)能夠取得更好的效果[5]。

三、結(jié)果討論

通過(guò)對(duì)風(fēng)道曲線和相應(yīng)風(fēng)輪的優(yōu)化設(shè)計(jì)，并對(duì)蝸舌導(dǎo)流及風(fēng)道進(jìn)風(fēng)口偏心的研究測(cè)試，靜音風(fēng)道技術(shù)應(yīng)用與研究結(jié)論如下：首先，風(fēng)道曲線和相應(yīng)風(fēng)輪的優(yōu)化設(shè)計(jì)，是離心風(fēng)道降噪的常用技術(shù)與應(yīng)用手段；其次，斜蝸舌和偏心進(jìn)氣口對(duì)離心風(fēng)道的降噪具有顯著效果，兩者疊加效果更明顯，此技術(shù)應(yīng)用不僅對(duì)風(fēng)道風(fēng)量有所提高，而且成本保持不變；同時(shí)，如果風(fēng)量足夠的情況下，從降噪的角度考慮，進(jìn)風(fēng)口偏心應(yīng)向噪聲源反方向偏心；除此之外，如果風(fēng)道蝸殼結(jié)構(gòu)空間允許的情況下，建議蝸殼在軸向做漸變的倒圓角處理，從出風(fēng)口蝸舌處逐漸加大圓角，有利于消音降噪。

【參考文獻(xiàn)】

[1]傾斜蝸舌前向離心風(fēng)機(jī)配置簡(jiǎn)易消聲器降噪的試驗(yàn)研究[J].任剛，楊子善，楊子江，祁大同.流體機(jī)械.2017（03）.

[2]斜蝸舌對(duì)貫流風(fēng)機(jī)內(nèi)流的影響及降噪機(jī)制研究[J].周撥，游斌，吳克啟.工程熱物理學(xué)報(bào).2015（12）.