圓形軸流風機是葉片式流動機械，其產生的噪聲包括空氣動力性噪聲、氣固耦合噪聲、機械噪聲、電磁噪聲，其中空氣動力性噪聲是大風量軸流風機的主要噪聲?？諝鈩恿π栽肼暿侨~片旋轉引起空氣振動產生的。圓形軸流風機旋轉噪聲和渦流噪聲是兩種不同的氣動噪聲。旋轉噪聲是當大風量軸流風機葉片旋轉推動空氣流動時，均勻分布的葉片與周圍空氣相互作用，引起氣體壓力脈沖而產生離散噪聲；產生渦流噪聲的主要原因是由于阻力引起的葉片邊界層渦流、隨主流沿葉片后緣脫落的渦流和葉尖放電。旋渦噪聲是葉片表面上的氣流形成紊流附面層后，隨著壓力的增加，從葉片上旋渦脫離，引起脈動產生的寬頻噪聲。

圓形軸流風機噪聲單頻的噪聲較大值存在于低頻階段，且噪聲在2500Hz 以后噪聲頻譜沒有明顯波動。有研究表明，100Hz 以下的噪聲，大氣吸收作用微弱，在10km 的傳播范圍內，噪聲幾乎不衰減；采用軸流風機對儲糧進行降溫實驗，達到通風降溫的目的，實現儲糧的節(jié)能、環(huán)保和安全儲糧。400Hz 的噪聲在大氣相對濕度為50%，溫度為293K 情況下，5km 的傳播范圍衰減3dB。由此可見，低頻噪聲隨傳播距離的變化不大。

本公司采用多功能數字環(huán)境噪聲分析儀對某項目上大風量軸流風機聲壓級進行測量，結果可知，圓形軸流風機的等效連續(xù)A 聲級約為87dB(A)，并且噪聲在63Hz 單頻時峰值達98dB(A)，在125Hz 單頻時噪聲峰值達96dB(A)。該結果證實了軸流風機單頻噪聲較大值在低頻段，主要噪聲為低頻噪聲。采集風機殼體在工作狀態(tài)下的振動信號，分析振動原因，提出相應的解決方案，對風機故障診斷和提高礦井工作環(huán)境質量具有重要意義。

對圓形軸流風機的結構和工作原理是一種具有對旋結構的軸流風機。兩級葉輪直接與兩臺電機連接，兩級葉輪作為導葉反向旋轉，形成一個反向旋轉結構。本文的研究對象是FBDNO8.0對旋軸流風機，主要用于煤礦巷道的強制通風。兩級葉輪額定轉速2900r/min，一級葉輪14片，二級葉輪10片，葉輪外徑800mm，輪轂比0.60，圓形軸流風機的兩級葉輪安裝角度分別為46度和30度。工作壓力8000pa，較大流量950m3/min，對旋風機結構如圖1所示。兩級葉輪以相反的速度高速旋轉，在風機前部形成較大的負壓，使風機外的空氣能夠流入風中。入口集塵器的作用是保證風管內氣流均勻、暢通，有效提高風機運行效率，降低風機噪聲。在個葉輪的旋轉作用下，圓形軸流風機氣流的動能和壓力勢能增加，并迅速流向第二個葉輪，第二個葉輪可以加速，以獲得更高的能量。氣流高速穩(wěn)定地通過擴散器流出風道。風機的整流罩和擴壓器分別起到優(yōu)化進出風流場的作用，以減小氣動力對結構的影響。進出口分別設置兩層筒形消聲器，其主要功能是消除空氣動力噪聲。圓形軸流風機葉片穿孔減噪是應用穿孔射流抑制非工作面渦流和分離的原理。與單級軸流風機相比，對旋式局部風機具有結構緊湊、風壓高、流量大、等特點，廣泛應用于礦井長距離掘進工作面通風。

圓形軸流風機降噪原理和穿孔模型

降噪原理在風機運行過程中，產生的主要噪聲是機械噪聲和空氣動力噪聲。其中，圓形軸流風機機械噪聲主要包括電機噪聲、結構振動噪聲等。優(yōu)化結構以降低機械噪聲是必要的。空氣動力噪聲按產生原因可分為旋轉噪聲和渦流噪聲。旋轉噪聲是由葉片與氣流相互作用引起的壓力波動引起的。它也被稱為離散噪聲或葉片通過頻率噪聲。產生渦流噪聲的主要原因是由于阻力引起的葉片邊界層渦流、隨主流沿葉片后緣脫落的渦流和葉尖放電。圓形軸流風機葉片穿孔減噪是應用穿孔射流抑制非工作面渦流和分離的原理。當邊界層流體的動能能夠克服葉片表面的摩擦力時，葉片表面可能形成回流?；亓鞅恢髁鳉怏w帶走，導致渦流脫落。渦流以噪聲的形式不斷地產生和釋放出大量的能量。進出口流量殘差小于10－5，各方向的速度及k、ε等參數的殘差小于10－4，認為當前計算達到收斂要求。當葉片穿孔時，部分葉片工作面氣流流向非工作面，非工作面氣流獲得更多動能，克服葉片表面的摩擦，抑制渦流的產生和脫落。

穿孔模型的圓形軸流風機葉片穿孔主要包括孔徑、孔位分布、孔傾角等參數。當穿孔孔徑過大時，圓形軸流風機葉片工作面內的氣流流向非工作面，大大降低了風機的靜特性。當孔徑過小時，通過孔的氣流不足以抑制渦流。本文將孔徑設置為準3毫米。合理的穿孔位置能有效地抑制渦流的產生。排孔位于葉片前緣前方，使分離點沿流動方向向后移動；葉片中部不穿孔，以保證葉片能提供足夠的升力；葉片后緣設有三排孔，以抑制分離的產生。區(qū)帶。采用數值計算方法研究的對旋軸流風機幾何參數為：葉輪直徑約800mm，額定轉速2900r/s，兩級葉輪葉片數分別為14和10。數值模擬采用Fluent軟件進行。在模擬之前，網格被劃分。計算區(qū)域包括入口區(qū)域、管道區(qū)域、圓形軸流風機的旋轉葉輪區(qū)域和出口區(qū)域。整個網格劃分為三個步驟：穩(wěn)態(tài)、非穩(wěn)態(tài)模擬和噪聲模擬。將RNGK-E模型用于穩(wěn)態(tài)模擬，是對標準K-E模型的改進。旋轉流場的計算更準確，更適合于邊界層流動。采用簡單算法實現了速度與壓力的耦合。邊界條件為速度入口和自由出口，實體壁不滑動，采用多旋轉坐標系MRF實現了動、靜界面之間的數據傳輸。400Hz的噪聲在大氣相對濕度為50%，溫度為293K情況下，5km的傳播范圍衰減3dB。