[发明专利]一种离心风机声子晶体结构中低频整流降噪装置

说明书

技术领域

本发明属于机械降噪领域，具体涉及一种离心风机声子晶体结构中低频整流降噪装置。

背景技术

通风机在实际中应用非常广泛，它的噪声问题也不容忽视。就其噪声性质和来源，可以分为气动噪声、机械结构噪声和电机噪声三个部分，其中，气动噪声占有绝大部分。气动噪声主要是宽带噪声和离散噪声，宽带噪声即涡流噪声，主要是由叶轮叶片与气体相互作用、耦合所辐射的宽频带噪声。包括来流紊流噪声、紊流附面层噪声、尾缘涡流脱落噪声和叶尖涡流噪声、离散噪声，大多数情况下也称旋转噪声,是旋转的叶片周期性地打击空气质点或临近部位(如蜗舌)引起空气的压力脉动所产生的离散频率噪声。

目前，降低离心通风机的噪声，主要采用两种措施：第一是在风机设计阶段就拥有优良的气动布局，来实现低噪声；第二是采用消声、隔声、吸声的方法。前者由于涉及到很多复杂的理论问题，难度很大，国内外对此都进行了大量的研究，但效果仍不理想。第二种措施实用的降噪手段包括：1）采用隔音箱，根据风机的结构，设计隔音箱，将整个风机都放置在隔音箱中，在隔音箱中使用吸声材料、阻尼材料及吸声孔等降噪设施，大量吸收风机产生的噪声。2）在风机入风口或出风口安装消声器，消声器的类型根据风机噪声的频段来确定。3）在出风口处增加降噪管，使得机壳内的气流顺畅的从出风口流出，避免在出风口处出现死角或回流，降低噪音。这些方法都也存在一定的缺陷，很难消除风机所产生的低频噪声，同时使得风机质量增加，结构复杂。

声子晶体是近年来发展很快的一种新型功能材料，它是由两种或多种材料周期性排列组成的能够产生弹性波带隙的声学功能材料，并且当弹性波频率在声子晶体带隙范围内时，弹性波将会被抑制或禁止传播，这种特性对于减振降噪提供了新的方法和思路。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够克服现有风机降噪技术要求增加复杂消声器或隔声器，及难以降低中低频噪声的不足，能有效地降低离心风机的中低频噪声的声子晶体结构中低频整流降噪装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：包括带有进风口、出风口的离心风机机壳，在离心风机机壳内安装有若干叶轮叶片，所述的进风口处的叶轮叶片上或进风口与叶轮叶片之间的离心风机机壳上设置有声子晶体结构。

所述的声子晶体结构采用丝网声子晶体结构，丝网空气占有率为40-60%，网格大小为a，网格厚度h为1.5a-2.0a。

所述的网格大小为1.4-2.0mm。

本发明在离心通风机进风口处，固定声子晶体结构，该结构可以对进风口的气流起到整流的作用，使气流在丝网后形成小尺度涡流，减少叶片处大涡流的产生；同时发挥声子晶体功能材料的特性，在中低频范围内处形成类似声子晶体完全禁带的区域，降低宽频带的噪声。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中丝网声子晶体结构放大示意图。

图中1.为离心风机机壳，2.进风口，3.叶轮叶片，4.声子晶体结构，5.出风口，6.声子晶体结构单元。

具体实施方案

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1所示，本发明包括带有进见口2、出风口5的离心风机机壳1，在离心见机机壳1内安装有若干叶轮叶片3，在进风口2处的叶轮叶片3上设置声子晶体结构4，声子晶体结构4可以直接和叶轮叶片3固定，也可以和机壳1直接固定，可采用焊接等方式固定。

如图2所示，本发明的声子晶体结构4采用丝网声子晶体结构，其中每一个声子晶体结构单元6的空气占有率尽量接近50%；网格大小为a，a要尽量小，但为了保证风机压力供给，a不宜过小，可在1.4-2.0mm，网格厚度h为1.5a-2.0a。

本发明使得风机将风从进风口2通过声子晶体结构4及叶轮叶片3送至出风口5。其中，声子晶体结构4对进风口2的气流起到了整流的作用，防止在叶轮叶片3处出现大的涡流，同时声子晶体结构4通过自身的特性，可有效降低中低频噪声。