Большая техническая энциклопедия
0 1 3 4 9
D V
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ь Э Ю Я
В- ВА ВВ ВГ ВД ВЕ ВЗ ВИ ВЛ ВН ВО ВП ВР ВС ВТ ВУ ВХ ВЫ

Вихревой шум

 
Вихревой шум в компрессоре возникает от периодически срывающихся с лопаток вихрей, турбулентного обтекания, турбулентной струи.
Вихревой шум имеет сплошной спектр и зависит в основном от окружной скорости вентилятора.
Вихревой шум и шум от неоднородности потока имеют сходную природу: они вызываются пульсациями давления, возникающими при движении потока.
Спектр вихревого шума, шума пограничного слоя и турбулентного шума - широкополосный и имеет непрерывный характер, спектр шума от неоднородности потока - дискретный. Основная частота последнего / гп ( г - число лопаток рабочего колеса, п - секундное число оборотов); другие частоты ей кратны.
К нестационарным детерминированным процессам относится также вихревой шум ( при ограниченных числах Рейнольдса), рассмотренный Е.Я. Юдиным [64] в предположении жесткого цилиндра и Л. М. Лямшевым [27] в предположении податливого ( гибкого) цилиндра. Турбулентный шум, начиная с работ Лайтхилла [83, 84] рассматривается в предположении статистической стационарности и пространственной однородности источников, но даже в этой постановке проблема достаточно сложна для разрешения. Влиянию неоднородности турбулентного потока на параметры излучения посвящена работа [8], относящаяся к проблеме краевого тона, а также [48], в которой излучение шума турбулентным пограничным слоем рассматривается в предположении его локальной однородности в пределах ограниченной пластины.
В вентиляционном шуме выделяются шум вращения и вихревой шум.
Шум, генерируемый струями пара и турбулентными областями, относится к категории вихревых шумов. Кроме него, среди шумов аэродинамического происхождения различают категории шумов: краевого тона, возникающего при обтекании потоком острых кромок какого-либо элемента конструкции, и турбулентного пограничного слоя. В зависимости от категории аэродинамического шума его интенсивность зависит от пульсационной скорости v в степени от четырех до восьми.
Переменные вихревые потоки, образующиеся при движении воздушной струи, являются причиной возникновения аэродинамического вихревого шума. Вихревой шум, создаваемый плохо обтекаемыми вращающимися стержнями, к которым можно отнести лопатки вентиляторов, распространяется в направлении оси вращения. В плоскости вращения рабочего колеса шум имеет значительно меньший уровень, чем на нормали к этой плоскости.
Акустическая мощность вентилятора энергетически складывается из целого ряда шумов, сюда относятся: шум вращения, вихревой шум и шум пограничного слоя.
Спектры шума центробежных вентиляторов можно разделить на два типа: 1) приближающиеся к сплошному ( вихревой шум) и 2) с резко выраженными одной или несколькими дискретными составляющими, обусловленными шумом из-за неоднородности потока.
Возникновение вихрей при обтекании воздушным потоком деталей вентилятора и периодический срыв их образует звуковые волны, которые создают вихревой шум. Кроме того, возникает так называемый шум от препятствия или неоднородности потока. Причиной этого рода шума могут стать местные неоднородности струи на входе и выходе из вентилятора, а также турбулентные пульсации воздуха, поступающего в вентилятор.
В ряде случаев скорость обтекания достигает скорости звука и даже становится больше ее, что приводит к возрастанию вихревого шума и появлению звуковых колебаний, связанных с появлением ударных волн. Большую роль в образовании шума многоступенчатых лопаточных машин играют нестационарные аэродинамич.
Турбореактивный двигатель. Шум осевых вентиляторов гораздо неприятнее, потому что содержит много чистых тонов, тогда как остаточный шум центробежного вентилятора состоит только из вихревого шума и вызывает значительно меньше неприятных ощущений.
Устройства для забора и распределения воздуха ( дроссель-клапаны, шиберы, решетки, плафоны и др.) также являются источниками в основном вихревого шума, образующегося при обтекании потоком воздуха неподвижных препятствий. Для снижения уровня шума, генерируемого поворотами, разветвлениями и дросселирующими устройствами, следует ограничивать скорость движения воздуха в воздуховодах. При проектировании вентиляционной сети воздухообмен необходимо устанавливать без излишних запасов.

Наоборот, при отсутствии облицовки стенок применительно к магистралям гидропередач считается [124], что отводы с поворотом магистрали на 90 при турбулентных потоках имеют отрицательную добротность и являются источниками вихревого шума с широким диапазоном частот. Поэтому в магистралях гидропередач не рекомендуют применять скорости рабочей жидкости свыше 3 м / сек, и диаметр должен быть, по крайней мере, в пять раз больше диаметра магистрали в свету.
Схемы камерных глушителей. При использовании таких, а также перечисленных ниже глушителей на потоках жидкостей следует иметь в виду, что каждое из местных сопротивлений одновременно является местом возникновения срыва вихрей, а значит, является источником вихревого шума.
Переменные вихревые потоки, образующиеся при движении воздушной струи, являются причиной возникновения аэродинамического вихревого шума. Вихревой шум, создаваемый плохо обтекаемыми вращающимися стержнями, к которым можно отнести лопатки вентиляторов, распространяется в направлении оси вращения. В плоскости вращения рабочего колеса шум имеет значительно меньший уровень, чем на нормали к этой плоскости.
При обтекании тел сложной формы с различными неровностями поверхности возникает множество вихревых дорожек с различными, частотами срыва вихрей. Спектр вихревого шума при этом из тонального превращается в сплошной.
Шум, возникающий при обтекании тел газовым потоком, связан с вихревой дорожкой Кармана, которая при этом образуется. Основной период вихревого шума зависит от скорости потока и размеров обтекаемого тела.
Акустическая мощность тонального и вихревого шумов пропорциональны шестой степени скорости потока на входе в рабочее колесо. Акустическая мощность вихревого шума при постоянной скорости и безотрывном обтекании мало зависит от режима работы ступени центробежного компрессора.
Схема свободной турбулентной струи. Источником шума в турбовинтовом двигателе является также вращающийся воздушный винт. При этом возникают так называемый вихревой шум, вызываемый периодически срывающимися вихрями с лопасти винта, и шум вращения, генерируемый пульсациями давления и скорости вблизи ометаемой винтом плоскости.
Автором был предложен новы. При свободном истечении в покоящийся воздух газовых струй возникает характерный для таких струй вихревой шум. С увеличением мощности газовой струи возрастает и общая интенсивность шума. Эти зависимости для горящих и негорящих струн показаны на рис. IV.25. По вертикальной оси отложен уровень звукового давления L в децибелах. По горизонтальной осп в логарифмических координатах отложен дебит фонтанирующей скважины Q в пределах 0 3 - 10 млн. м3 / сут.
Лопасти этих вентиляторов могут быть искривлены вперед, назад или расположены радиально, от чего зависят рабочие характеристики. В вентиляторах любого типа механизмы образования шума одинаковы; создаются шумы двух видов, а именно вихревой шум и шум вращения.
Центробежный насос является генератором гидродинамического и воздушного шума. Источниками гидродинамического шума собственно насоса без привода являются прежде всего процессы, связанные с обтеканием его элементов: образование вихрей на лопатках и дисках, на стенках корпуса и в выходном патрубке, приводящее к возникновению вихревого шума; образование пограничного слоя на стенках проточной части насоса, приводящее к появлению шума, аналогичного вихревому; неоднородность потока вследствие конечности числа лопаток и асимметрии корпуса. Весьма значительным источником шума являются кавитационные процессы. Наличие вращающихся деталей приводит к шуму из-за дисбаланса.
Аэродинамический шум вентилятора вызывается нестационарными аэродинамическими процессами в проточной части, обусловленными отрывным неустановившимся течением и взаимодействием вращающихся и неподвижных элементов вентиляторов. К ним относятся вихревой шум, образующийся из-за срыва вихрей при обтекании тел ( например, лопаток вентилятора), а также взаимодействии ранее образовавшихся вихрей с твердыми стенками ( например, спиральным корпусом) и шум пограничного слоя, образующийся в турбулентном пограничном слое.
Аэродинамические шумы возникают при истечении газов и жидкостей, пульсации давления и вихреобразований в жидкой и газообразной средах. Аэродинамические шумы являются основными составляющими шумов компрессоров, воздуходувок, вентиляторов, двигателей внутреннего сгорания, различных устройств, работающих с использованием энергии сжатого воздуха. К аэродинамическим шумам относится и вихревой шум, образующийся у твердых границ потока жидкости и газа.

Для ряда рабочих процессов в машинах наблюдается определенная связь режимных и виброакустических параметров. Это тоже используют для выявления основного источника из нескольких с одинаковыми спектрами частот вибрации. Например, в компрессорах и вентиляторах вихревой шум пропорционален 3 5 - 5 - й степени относительной скорости потока среды на лопатке, а сплошной шум подшипников качения в значительно меньшей степени зависит от нагрузки и частоты вращения ротора. Поэтому, если в данном механизме при изменении скоростного режима интенсивность шума нарастает пропорционально, например 4 - й степени частоты вращения ротора, то можно сделать вывод о его аэродинамическом происхождении.
Возникновение звукового поля при обтекании преграды потоком известно давно. Это поле возникает за счет срыва периодических вихрей с кромок обтекаемого тела. Спектр вихревого звука состоит из сравнительно слабого непрерывного фона ( вихревой шум) и однородного резкого острого тона, намного перекрывающего по своей интенсивности указанный фон.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11