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羅茨風機的噪聲機理

   在羅茨鼓風機的噪聲構成中,強度最高、影響最大的是氣動噪聲,這種噪聲又分旋轉噪聲和渦流噪聲兩種成分。 此外,由于存在亥姆霍茲共振現象,當噪聲從進、排氣口向外輻射時,有些頻率的的噪聲成分得到增強。
1.羅茨風機旋轉噪聲。葉輪旋轉時,鼓風機進、排氣腔不斷發生由大變小、又由小變大的周期性變化。進、排氣流動具有很大的不均勻性,這種不均勻氣流作用于周圍介質,勢必引起壓力脈動。 同時,葉輪逐個掃過進、排氣口,對氣流產生一次次的于擾,也會引起壓力脈動。 另外,基元容積與排氣口連通之后,回流沖擊造成的壓力脈動更為劇烈。 所謂旋轉噪聲,就是由于羅茨風機葉輪旋轉引起的這些周期性壓力脈動所產生的噪聲。

2.羅茨風機渦流噪聲。 又稱紊流噪聲,是氣體渦流運動產生的一種非穩定流動噪聲。在葉輪及機殼流道表面,特別是那些使氣流突然減速或速度方向發生突變的地方,氣體附面層發展到一定程度就會發生脫離,形成璇渦。同時,內泄露氣體的流動方向與主氣流方向相反,也會在泄露間隙兩端產生波渦。 并且,氣體具有粘滯性,波渦產生后還會在流動過程中進一步分裂,形成 一系列更小的渦流。 由于渦流變化頻度很高,具有隨機性,因此渦流噪聲一般具有中、高頻性質,表現出連續寬頻特性。
3.羅茨風機共鳴聲。 由于葉輪旋轉和氣體渦流運動等因系的影響,氣體壓力在很寬的頻率范圍內脈動。這種脈動與進(排)氣腔發生聲學上的共振,產生共鳴聲。若忽略內部間隙的存在,進氣腔的氣體共振可用亥姆霍茲共振模型描述。
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