轴流风机叶片仿生降噪研究

本文依据某些生物体表非光滑结构,对轴流风机叶片进行表面仿生改形。在叶片的表面或边缘,设置凸包形或条纹形或锯齿形形态,期望这种仿生改形的叶片能够降低风机噪声。分别作凸包形、条纹形和锯齿形叶片风机试验,结果表明:三种形式的仿生改形叶片都具有降低风机噪声的效果。和普通风机相比,仿生改形叶片风机的A升级噪声值分别降低了0.9、1.2和1.4(dB)。在对比试验取得降噪效果基础上,对条纹形仿生叶片作了正交优化试验。在风机叶片的正压力面上设置条纹形结构,取条纹宽度A、间距B和厚度C为影响因素,每个因素2水平。试验表明,条纹厚度C是关键因素,三个因素主次顺序为C-B-A,优化组合是A2B1C2,其噪声降低2.7dB。叶片表面和边缘的仿生改形设计,减小了叶片前缘对空气的冲击噪声,并且使附面层涡流群趋向有序化,减小了涡流脉动噪声和尾缘涡流脱离噪声。