矿用轴流式通风机动叶周向非均匀分布降噪机理研究

噪声与振动控制 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (6): 77-83.

矿用轴流式通风机动叶周向非均匀分布降噪机理研究

陈庆光1，王钦昌1，林先来1，刘海秀1，李凯伦1，褚亮2

( 1. 山东科技大学机械电子工程学院，山东青岛266590；
2. 山东洁静环保设备有限公司，山东泰安271000 )

收稿日期:2024-05-20 修回日期:2024-06-07 出版日期:2025-12-18 发布日期:2025-12-02

Noise Reduction Mechanism of Non-uniform Circumferential Distribution of Moving Blades of Mining Axial Flow Ventilation Fans

Received:2024-05-20 Revised:2024-06-07 Online:2025-12-18 Published:2025-12-02

摘要/Abstract

摘要： 矿用轴流式局部通风机在工作时产生强烈的噪声，严重危害工作人员的身心健康，降低风机噪声就成为亟待解决的问题。以一台FBS No 8.0 型矿用两级轴流局部通风机为研究对象，采用大涡模拟(Large Eddy Simulation，LES)与基于Lighthill 声类比的FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings)模型相结合的方法，针对前级动叶5 种周向非均匀分布方案，分别模拟得到风机的声功率级分布和不同区域气动噪声的时频特性，并与前级动叶周向均匀分布方案进行比较。结果表明：前级动叶的周向非均匀分布，打破其尾迹气流对下游导叶的周期性冲击，削弱前级动叶与中导叶之间的周期性干涉噪声，降低叶顶附近、叶片尾缘处和叶根处的声功率级；与前级动叶周向均匀分布的原风机叶顶区域压力脉动的时域特征相比前级动叶周向非均匀分布仅使其相位发生改变，幅值并无明显变化；考察的5 种动叶周向非均匀分布方案，均能使风机在通过频率处发生调制现象，即将基频和谐频处所对应的离散噪声峰值均匀地分布于两侧，从而显著降低风机在通过频率处的离散噪声。

关键词: 声学, 动叶, 周向非均匀分布, 噪声特性, 声功率级, 时频特性

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