A szélzaj jellege: az aerodinamika és a mechanikus rezgés szimfóniája
Szélzaj légkondicionáló ventilátor motorok az egyik legjelentősebb zajforrás a légkondicionáló rendszer működése során. Ez nem csupán a "szélzaj", hanem egy komplex zaj, amelyet az aerodinamika és a mechanikai rezgések komplex kölcsönhatása okoz. Műszaki szempontból a szélzaj meghatározható a ventilátor járókerék nagysebességű forgása által generált hanghullámokként, amelyek kölcsönhatásba lépnek a levegővel, és légáramot, turbulenciát, örvényeket és nyomásingadozást okoznak. Ez a zaj jellemzően szélessávú, ami azt jelenti, hogy az energia széles frekvenciatartományban oszlik meg, de a csúcsok meghatározott frekvenciákon fordulnak elő (például a penge átjáró frekvencia és annak harmonikája).
A szélzaj forrásai: Négy fő generáló mechanizmus
1.
Ez a szélzaj legreprezentatívabb alkotóeleme. Amikor a ventilátorpengék nagy sebességgel forognak, rendszeresen "vágják" a levegőben vagy a rögzített szerkezeteken (például a motor konzol és a térfogat nyelv), periodikus légáramlást generálnak. Ez a pulzáció egy specifikus frekvenciaját generál, amelyet a penge átjáró frekvencia (BPF) néven ismert. A számítási képlet: bpf = pengék száma × forgási sebesség (RPM). Például egy hét pengével és 1200 fordulat/perc forgási sebességgel rendelkező ventilátor BPF 7 × (1200/60) = 140 Hz. A specifikus frekvenciákkal szembeni változó érzékenység miatt az 1-4 kHz tartományban lévő BPF-ek különösen irritálóak lehetnek.
2.
Amikor a levegő szabálytalan felületeken áramlik, például ventilátor pengék, zárójelek és voluták, instabil örvények képződnek. Amikor ezek az örvények elszakadnak a felszínről, véletlenszerű nyomásingadozásokat generálnak, és nem periódusos, szélessávú zajt hoznak létre. Az örvénycsökkentő zaj gyakran sziszegő vagy forgó hangként nyilvánul meg. Lehet, hogy nem észlelhető alacsony szélsebességnél, de a szélsebességnél jelentősen növekszik. Ennek a zajnak a szabályozásához a légáramlás útjának kialakításának optimalizálása szükséges a felesleges húzófelületek és az éles fordulatok csökkentése érdekében.
3.
A ventilátor járókerék forgása nagyon turbulens légáramot hoz létre. Maga a turbulencia egy véletlenszerű, rendezetlen folyadékmozgás, amely különböző méretű örvényeket tartalmaz. Ezen örvények véletlenszerű mozgása és kölcsönhatása szintén szélessávú zajt generál. A turbulencia -zaj arányos a szélsebesség hatodik teljesítményével, ami azt jelenti, hogy a szélsebesség minden megduplázódásához a turbulencia zaj hangnyomás -szintje közel 18 decibelrel növekszik. Ez az elsődleges oka annak, hogy a légkondicionálók "erő" módban a zaj hirtelen növekedését tapasztalják.
4. Rezonancia Zaj:
A rezonancia akkor fordul elő, amikor a ventilátor pengék, a Volute vagy a teljes légkondicionáló szerkezete a ventilátor (például a BPF) által keltett zajfrekvenciához közel áll. A rezonancia miatt a rezgés amplitúdója drámai módon növekszik, és az eredetileg finom rezgési zajt hangos hangra erősíti. Ez a zaj gyakran "zümmögő" vagy "ordító" hangként nyilvánul meg, néha érzékelhető rezgések kíséretében. A rezonancia zaj ellenőrzéséhez a szerkezeti anyagok optimalizálását, a csillapító anyagok hozzáadását vagy a szerkezeti kialakítás módosítását igényli a rezonancia frekvencia elmozdításához.
Szélzaj -szabályozási stratégiák: Átfogó optimalizálás a tervről az alkalmazásra
A légkondicionált ventilátormotorok szélzajának hatékony csökkentése érdekében az iparág számos technikai intézkedést fogadott el, amelyeket a teljes terméktervezés, gyártási és telepítési folyamatba integráltak.
1. járókerék és aerodinamikai tervezés optimalizálása:
Ez a kulcsa a szélzaj alapvető kezelésének. A számítási folyadékdinamika (CFD) szimulációk révén a mérnökök optimalizálhatják a penge alakját, görbületét, hangmagasságát és vastagságát a légáramlás és a turbulencia csökkentése érdekében, ezáltal csökkentve az örvényzajt. Ezenkívül az egyenlőtlen penge távolság vagy hossz felhasználása hatékonyan megzavarhatja a ventilátor (BPF) harmonikáját, eloszlatva annak energiáját és csökkentve a zaj élességét.
2.
A volute kialakítás elengedhetetlen a szélzajra gyakorolt hatása szempontjából. A térség és a járókerék közötti távolság optimalizálása csökkentheti a légáramlás pulzálását a penge vágása során. Az egyszerűsített, volute belső fal és légcsatorna kialakítása csökkentheti a légáram ellenállást, turbulenciát és örvényeket, ezáltal csökkentve a zajt. Néhány csúcskategóriás légkondicionáló még kétirányú levegőfelvételt vagy többrétegű vezetékterveket is alkalmaz a simább légáram elérése érdekében.
3. Anyagok és rezgés és zajcsökkentési technológiák:
Polimer kompozit anyagok vagy hangcsökkentő anyagok felhasználása a Volute and Duct előállításához hatékonyan felszívja és enyhíti a hanghullámokat. Rugalmas rezgéscsillapító párnák vagy csillapító ragasztó használata a ventilátor motorja és a légkondicionáló burkolatának csatlakoztatásánál elkülönítheti a motor rezgését, megakadályozva, hogy a szerkezeten átjuthassanak a légkondicionáló panelen, ezáltal csökkentve a szerkezeti zajt.
4. Motorvezérlő technológia:
A változó frekvencia és a kefe nélküli DC (BLDC) technológiák használata a modern légkondicionáló ventilátor motorok trendje. Mivel a BLDC Motorsnak nincs kefe, simábban és csendesebben működnek, és sebességük pontosan és folyamatosan beállítható egy változó frekvenciavezérlővel. Ez lehetővé teszi a légkondicionáló számára, hogy a légsebességet a tényleges igények szerint állítsa be. Alacsony sebességnél a zajszint jelentősen csökkenthető, hatékonyan javítva a felhasználói kényelmet.
Szélzaj mérése és értékelése
Szakmai szempontból a szélzaj -méréseket általában anechoikus kamrában végzik annak biztosítása érdekében, hogy a mérési eredményeket a külső zaj ne befolyásolja. A legfontosabb mérési mutatók a következők:
Hangnyomás -szint (DB): Ez tükrözi a zaj hangosságát. Az A-súlyozott hangnyomás szintjét (DBA) általában használják, mert jobban hasonlít az emberi fül hangosságról.
Hangteljesítményszint (DB): Ez tükrözi maga a forrás zaj energiáját. Ez független a tesztkörnyezettől, és alapvető mutató a termék akusztikus teljesítményének értékeléséhez.
Spektrális elemzés: A zaj eloszlásának különböző frekvenciákon történő elemzésével azonosítható a csúcs zajszintje, például a penge vágási frekvenciái, alapot biztosítva a későbbi zajcsökkentési tervhez.
