2023年《安全环境环保技术》之发动机冷却风扇噪声的组成及控制.docx

发动机冷却风扇噪声的组成及控制        风扇噪声由旋转噪声和涡流噪声组成。         ㈠旋转噪声（又叫叶片噪声）是由于旋转着的叶片周期性地切割空气，引起空气的压力脉动而产生的。其基频（Hz）为：         其中：n—风扇转速，r/min；Z—叶片数1M         ㈡涡流噪声：风扇转动使周围气体产生涡流，此涡流由于沾滞力的作用又分裂成一系列别离的小涡流。这些涡流及其分裂过程使空气发生扰动，形成压缩与稀疏过程，从而产生涡流噪声。其频谱峰的频率为：其中：v—风扇圆周速度，m/s；d—叶片在气流入射方向上的厚度，m；         k=0。15～0。22常数         显然，fmax与V正比，但旋转叶片上的圆围速度随与圆心距离不同而连续变化，所以涡流噪声呈明显的连续谱特征。         风扇噪声随转速增加而迅速提高，转速提高一倍，声级增加11～17dB。通常在低转速时，风扇噪声比发动机本体噪声低得多，但在高转速时，风扇噪声往往成主要甚至最大的噪声源。         ㈢控制风扇噪声的措施：         ⑴选择适当的风扇与散热器之间的距离。一般取100～200L，能很好地发挥风扇的冷却能力，又能使噪声最小。⑵改进风扇叶片形状，使之有较好的流线型和适宜的弯曲角度，降低其附近的涡流强度，到达控制噪声的目的。         ⑶试验说明，叶片材料对其噪声有一定的影响，铸铝叶片比冲压钢板的噪声小，而有机合成材料叶片比金属的噪声小。         ⑷设置风扇离合器，使之在必要的时候工作，不仅可减少发动机功率损耗和使发动机经常处在适宜的温度下工作，而且起到降噪的作用。&y.O)i9k,A,S         ⑸令叶片非均匀分布。由于叶片均匀分布的风扇，往往会产生一些声压级很高的有调成分，采用非均匀分布，可防止这种情形。例如：四叶片风扇的叶片间周夹角布置为70o和110o，那么可有效降低风扇噪声谱中那些突出的线状尖峰，使噪声谱变得较为平坦，从而起到降噪作用。