ИСТОЧНИКИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ШУМА
Звуковые волны появляются в результате нестационарных процессов, всегда сопровождающих установившуюся в среднем работу вентилятора.
Пульсации скорости и колебания давления в потоке воздуха, протекающего через вентилятор, являются причиной возникновения аэродинамического шума. Возникновение аэродинамического шума можно наблюдать при быстром вращении камня, привязанного к веревке. Подобное явление, но значительно усложненное, происходит и при работе вентилятора.
Е. Я. Юдин [60], исследовавший шум вентиляционных установок, указывает на три основные составляющие аэродинамического шума, создаваемого вентилятором:
1) вихревой шум — шум, возникающий в результате образования вихрей и периодического срыва их при обтекании элементов вентилятора потоком воздуха. Периодический срыв вихрей обусловливает возникновение акустической волны в воздушной среде;
2) шум от местных неоднородностей потока — местные неоднородности потока на входе в колесо (например, из-за наличия плохо обтекаемых деталей конструкции) и на выходе из колеса (из-за конечного числа лопаток) приводят к нестационарному обтеканию лопаток колеса и неподвижных элементов вентилятора, расположенных около колеса, а следовательно, к появлению звуковых волн;
3) шум вращения — каждая движущаяся лопатка колеса вентилятора является источником возмущения окружающей среды. Колесо любого вентилятора имеет конечное число лопаток, поэтому его вращение сопровождается шумом. Доля шума вращения в общем шуме вентилятора в большинстве случаев незначительна.
Механические колебания элементов конструкции вентиляционной установки являются причиной образования механического шума. Возбуждение механического шума в вентиляторах обычно носит ударный характер — в шарикоподшипниках, приводе, стуки в зазорах. Часто наблюдается увеличение механического шума вследствие плохой балансировки колеса вентилятора.
Зависимость шума от окружной скорости при различных характеристиках сети для центробежного вентилятора с загнутыми вперед лопатками представлена на рис. XXIII.3. Из рисунка следует, что при окружной скорости более 13 м/с механический шум шарикоподшипников «маскируется» аэродинамическим шумом; при меньшей скорости шум подшипников преобладает. При окружной скорости более 13 м/с уровень аэродинамического шума растет быстрее уровня механического шума. Механический шум практически не зависит от характеристики 25*
Рис. ХХШ. З. Аэродинамический (1) и механический (2) шум центробежного вентилятора с лопатками, загнутыми вперед
Сети, а на величину аэродинамического шума характеристика сети оказывает существенное влияние.
У центробежных вентиляторов с загнутыми наза'д лопатками уровень аэродинамического шума несколько меньше.
В системах вентиляции кроме самой вентиляционной установки источниками шума могут быть вихри, образующиеся в элементах воздуховодов и в вентиляционных решетках, а также колебания недостаточно жестких стенок воздуховодов. Кроме того, возможно проникание через вентиляционные решетки и стенки воздуховодов посторонних шумов.
Шум, создаваемый вентилятором, является главной составляющей шума во всей вентиляционной системе (вентилятор — привод — воздуховоды — вентиляционные решетки).
Общий уровень звуковой мощности аэродинамического шума ^вен - тилятора определяют отдельно для сторон всасывания и нагнетания по формуле
Lp — L-f 25 ]gp-f- 10 lg L-f б, ^ (XXIII. 10)
Общ
Где £робщ — общий уровень звуковой мощности шума вентилятора, дБ, относительно Ю-12 Вт; L — критерий шумности, зависящий от типа и конструкции вентилятора, дБ; р — полное давление, создаваемое вентилятором, кгс/м2; L—производительность вентилятора, м3/с; б — поправка на режим работы вентилятора, дБ.
Октавные уровни звуковой мощности шума вентилятора, излучаемого из входного и выходного патрубков, определяют • путем введения поправки AL. Поправка представляет собой разность общего уровня звуковой мощности и уровня в данной октавной полосе.
Присоединение к вентилятору сети воздуховодов создает направленность звукового излучения, в связи с чем вводится поправка AL2.
Октавные уровни звуковой мощности шума вентилятора, излучаемого в вентиляционную сеть, определяют по формуле
Lp - AL. + AL. (XXIII. И)
В общ *
Значения поправок ALi и Д12 приведены в СН 399-69 [54].