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冷却塔风扇气动噪声特性

在组成冷却塔噪声中,有很大一部分是由冷却塔内部风扇运转产生的气动噪声组成。风扇的运转带动塔体内部流体的流动,流场复杂紊乱,特别是叶尖与风扇壁面之间的流体流动及其不稳定,这些都是风扇运转向外辐射噪声的源由。如何有效控制风扇噪声,前提还需知道风扇气动噪声的特性。研究表明,风扇噪声在频谱上主要分为离散噪声和宽频噪声两种。

冷却塔.png

离散噪声:根据亚音速螺旋桨离散频率噪声理论,冷却塔离散频率噪声的实质是因为螺旋桨(类比成偶极子源)周期性打在其周边空气上的脉动激励引起,其强度大小与与作用在螺旋桨是上的推力以及扭矩力大小有关。所以,这部分脉动激励的频率,即叶片通过频率,它的频率大小和风扇的叶片个数以及叶片转动频率直接相关。另一个冷却塔风扇离散频率噪声源是由气动干涉引起的叶片脉动力的噪声,这部分包括势场干涉噪声,粘性尾迹干涉噪声,尾涡脱落干涉噪声。

宽频噪声:冷却塔宽频噪声在频谱上并非像离散噪声那样存在明显峰值,它的频谱特性主要表现在很宽的一个频带上。宽频噪声也是由脉动力引起,相比于离散噪声,其产生机理更加的复杂。脉动主要由以下几部分组成:冷却塔风扇叶片中湍流边界层的压力脉动;叶片尾涡脱落诱导出相应的升力脉动变化;风扇来流本身的紊乱引起叶片表明脉动力的变化。

方形冷却塔.png