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車間通風(fēng)降溫_淺談防火閥、排煙閥在空調(diào)系統(tǒng)的工程質(zhì)量離心風(fēng)機(jī)

  1、防火閥、排煙閥的主要用途

    高層及其它各類現(xiàn)代建筑大都設(shè)有通風(fēng)、空調(diào)及防排煙系統(tǒng)，一旦發(fā)生火災(zāi)，這些系統(tǒng)中的管道將成為火焰、煙氣蔓延的通道。為了阻止火勢(shì)通過(guò)風(fēng)管蔓延擴(kuò)大，在《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GBJ16-87和《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045-95中均明確規(guī)定了防火閥、排煙
閥的設(shè)置要求。

    防火閥用在通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)的送、回風(fēng)管路上，平時(shí)呈開(kāi)啟狀態(tài)，當(dāng)火災(zāi)一旦發(fā)生，管道內(nèi)氣體溫度達(dá)到70℃時(shí)即自行關(guān)閉，并在一定時(shí)間內(nèi)能滿足耐火穩(wěn)定性和耐火完整性要求，起隔煙阻火作用。排煙閥用在排煙系統(tǒng)管道上或排煙風(fēng)機(jī)的吸入口處，平時(shí)呈關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，通過(guò)火災(zāi)報(bào)警信號(hào)手動(dòng)或自動(dòng)開(kāi)啟閥門，根據(jù)系統(tǒng)功能配合排煙，當(dāng)管道內(nèi)煙氣溫度達(dá)到280℃時(shí)自動(dòng)關(guān)閉，并能在一定時(shí)間內(nèi)滿足耐火穩(wěn)定性和耐火完整性要求，起隔煙阻火作用。

    2、防火閥、排煙閥在通風(fēng)、空調(diào)和防排煙系統(tǒng)中的重要作用

    防火閥包括重力式防火閥、防火調(diào)節(jié)閥、防火風(fēng)口、氣動(dòng)防火閥、防煙防火閥、電子自控防煙防火閥等多種產(chǎn)品；排煙閥包括排煙防火閥、板式排煙口(頂棚用)、豎井用排煙口等產(chǎn)品。防火閥、排煙閥是通風(fēng)、空調(diào)和防排煙系統(tǒng)中重要的組件，在系統(tǒng)中發(fā)揮的重要作用主要有以下三方面：

    2.1、隔煙阻火作用

    在送風(fēng)系統(tǒng)中，送風(fēng)機(jī)送出的風(fēng)必須通過(guò)主干管分配到支管中；在排煙系統(tǒng)中，煙氣由支管到主干管后，進(jìn)入排煙風(fēng)機(jī)排出。當(dāng)建筑物內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，在通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)中，為了防止火勢(shì)通過(guò)送風(fēng)系統(tǒng)蔓延，當(dāng)送風(fēng)系統(tǒng)中氣體溫度達(dá)到70℃時(shí)，防火閥機(jī)構(gòu)上熔斷器動(dòng)作，閥門亦迅速關(guān)閥，切斷煙氣與火勢(shì)沿風(fēng)管蔓延的通路。同樣，在排煙系統(tǒng)中，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，排煙閥開(kāi)啟，進(jìn)行排煙，為了截?cái)喔邷責(zé)煔庠谂艧煿苈分辛鲃?dòng)，防止火勢(shì)蔓延到另一防火分區(qū)，當(dāng)排出的煙氣溫度達(dá)到280℃時(shí)，排煙防火閥、排煙口上熔斷器動(dòng)作，閥門必須自動(dòng)關(guān)閉，阻止排煙。由此可見(jiàn)，防火閥、排煙閥做到了該通則通，該斷則斷的隔煙阻火作用。

    2.2、調(diào)節(jié)作用

    在通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)管路設(shè)計(jì)中，雖經(jīng)計(jì)算，但在實(shí)際工程的運(yùn)行工況如果有變，則需要通過(guò)防火閥閥門對(duì)系統(tǒng)各部分的風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，將閥門的開(kāi)度固定下來(lái)，合理分配，以滿足設(shè)計(jì)要求。

    2.3、啟動(dòng)空載作用

    通風(fēng)空調(diào)和排煙系統(tǒng)中所有離心風(fēng)機(jī)和消防專用排煙軸流風(fēng)機(jī)，在安裝調(diào)試時(shí)，為了安全起見(jiàn)，使電機(jī)的啟動(dòng)電流最小，一般是空載啟動(dòng)，通過(guò)閥門臨時(shí)截?cái)喙苈穪?lái)實(shí)現(xiàn)。

    3、工程應(yīng)用中質(zhì)量要求

    3.1、產(chǎn)品質(zhì)量要求

    目前防火、排煙系列產(chǎn)品生產(chǎn)廠家不少，我們消防監(jiān)督、建審部門和設(shè)計(jì)部門應(yīng)嚴(yán)格把關(guān)， 讓甲方選用“三證”齊全、合格的產(chǎn)品，即要有生產(chǎn)廠家的出廠合格證、公安消防機(jī)關(guān)的產(chǎn)品銷售許可證、國(guó)家防火建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的產(chǎn)品檢驗(yàn)報(bào)告。從國(guó)家級(jí)檢驗(yàn)報(bào)告和產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)中可反映出產(chǎn)品性能和質(zhì)量，其依據(jù)是國(guó)標(biāo)《防火閥試驗(yàn)方法》GB15930-1995和《排煙防火閥試驗(yàn)方法》GB15931-1995。其產(chǎn)品質(zhì)量要求體現(xiàn)為5個(gè)方面：

    3.1.1、溫感器動(dòng)作性能試驗(yàn)

    對(duì)防火閥、排煙閥的感溫元件，分別經(jīng)恒溫水浴、油浴的規(guī)定溫度，通過(guò)不動(dòng)作與動(dòng)作試驗(yàn)，檢驗(yàn)其是否能按要求的溫度準(zhǔn)確地關(guān)閉。

    3.1.2、關(guān)閉可靠性試驗(yàn)

    在試驗(yàn)臺(tái)上關(guān)閉操作250次，試件應(yīng)能從開(kāi)啟位置靈活可靠地關(guān)閉，各零部件應(yīng)無(wú)明顯磨損、變形以及影響其密封性能的損傷。以此來(lái)檢驗(yàn)關(guān)閉的可靠性。

    3.1.3、鹽霧試驗(yàn)

    將試件在鹽霧箱進(jìn)行噴鹽霧試驗(yàn)，試件應(yīng)能從開(kāi)啟位置可靠地關(guān)閉，以此檢驗(yàn)閥門在實(shí)際工程中的抗腐蝕能力。

    3.1.4、漏風(fēng)量試驗(yàn)

    閥體前后在規(guī)定的壓差條件下，試件單位面積的漏風(fēng)量不大于700Nm3/(h?m２)，以此來(lái)檢驗(yàn)閥門關(guān)閉后的密閉性能。

    3.1.5、耐火試驗(yàn)

    通過(guò)耐火試驗(yàn)，根據(jù)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)的關(guān)閉能力和單位面積的漏風(fēng)量?jī)身?xiàng)指標(biāo)，判定閥門的耐火能力。

    另外從產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)要求其耐火極限為3h。

    3.2、安裝質(zhì)量要求

    在日常防火檢查和工程驗(yàn)收工作中，筆者發(fā)現(xiàn)因安裝施工質(zhì)量問(wèn)題造成防火排煙閥開(kāi)啟不靈或有故障，排煙閥、排煙口、防火閥、防火風(fēng)口復(fù)位困難等。這應(yīng)引起施工方的重視，注意以下幾點(diǎn)安裝要求。

    3.2.1、防火閥、排煙閥應(yīng)嚴(yán)格按圖施工，單獨(dú)設(shè)支吊架，以避免風(fēng)管在高溫下變形，影響閥門功能。

    3.2.2、閥門在吊頂上或在風(fēng)道內(nèi)安裝時(shí)，應(yīng)在吊頂板上或風(fēng)道壁上設(shè)檢修入孔，一般入孔尺寸不小于450×450mm，在條件限制時(shí)，吊頂檢修孔也可減小至300×300mm。

    3.2.3、防火閥與防火墻(或樓板)之間的風(fēng)管應(yīng)采用δ≥1.5mm的鋼板制作，最好再在風(fēng)管管外用耐火材料保溫隔熱或不燃性材料保護(hù)，以保證防火墻的耐火性能。

    3.2.4、在閥門的操作機(jī)械一側(cè)應(yīng)有350mm的凈空間，以利于檢修。

    4、防火、排煙閥在工程中存在的一些問(wèn)題

    本人在日常防火建審、工程檢查和驗(yàn)收工作中，發(fā)現(xiàn)防火、排煙閥存在的一些問(wèn)題有如下幾點(diǎn)，供同行參考。

    4.1、消防控制室的送、回風(fēng)管在其穿墻處未設(shè)防火閥。

    在建審過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)有些工程設(shè)計(jì)圖上消控室的送、回風(fēng)管在其穿墻處無(wú)防火閥，這與《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50116-98中第6.2.2條不符。設(shè)防火閥的目的是為了保證消防控室的防火安全。

    4.2、消防控制設(shè)備對(duì)防煙、排煙設(shè)施的控制、顯示功能不完善

    根據(jù)規(guī)范GB50116-98中第6.3.9條的規(guī)定：火災(zāi)報(bào)警確認(rèn)后，必須停止有關(guān)部位的空調(diào)送風(fēng)，關(guān)閉電動(dòng)防火閥，并接收其反饋信號(hào)；同時(shí)啟動(dòng)有關(guān)部位的防煙和排煙風(fēng)機(jī)、排煙閥等，并接收其反饋信號(hào)。有的工程聯(lián)動(dòng)控制中不能分區(qū)控制排煙閥、排煙口，有的不能接收其反饋信號(hào)，不能反映出閥件的啟閉狀況。

    4.3、管網(wǎng)氣體滅火系統(tǒng)無(wú)氣動(dòng)防火閥。

    GB50116-98中第6.3.4.3條要求：“在延時(shí)階段，應(yīng)自動(dòng)關(guān)閉防火門、窗，停止通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，關(guān)閉有關(guān)部位防火閥,生產(chǎn)車間降溫設(shè)備�！边@要求在管網(wǎng)氣體滅火系統(tǒng)中,廠房降溫負(fù)壓風(fēng)機(jī)，必須安裝氣動(dòng)防火閥，與消防控制設(shè)備聯(lián)動(dòng)。在個(gè)別工程中無(wú)此功能。

    4.4、送風(fēng)與排煙合用風(fēng)道時(shí)無(wú)遠(yuǎn)程控制

    有些建筑地下室、停車場(chǎng)采用送風(fēng)與排煙合用風(fēng)道時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)送風(fēng)機(jī)和排煙機(jī)前的截止閥只能現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)，不能實(shí)現(xiàn)控制室的遠(yuǎn)程控制，平時(shí)，送風(fēng)機(jī)工作，其前端的截止閥呈開(kāi)啟狀況，一旦發(fā)生火災(zāi)時(shí)，需人到現(xiàn)場(chǎng)去關(guān)閉風(fēng)機(jī)前的截止閥，這很不實(shí)際，直接影響排煙系統(tǒng)。因此，建議其截止閥增加遠(yuǎn)程控制功能。

    5、系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)調(diào)試及維護(hù)管理。

    防火閥、排煙閥在實(shí)際工程中不是獨(dú)立的防煙阻火產(chǎn)品，而是在整個(gè)消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)中有其獨(dú)特的聯(lián)動(dòng)邏輯關(guān)系。因此，為了保證其在消防系統(tǒng)中發(fā)揮作用，在系統(tǒng)驗(yàn)收前，按聯(lián)動(dòng)要求，必須全面進(jìn)行調(diào)試，使通風(fēng)、空調(diào)及防排煙系統(tǒng)達(dá)到規(guī)范要求。驗(yàn)收后應(yīng)有專人進(jìn)行有計(jì)劃的日常維護(hù)管理，以保障閥體處于正常的狀況，在防煙阻火作用中發(fā)揮其功能。


離心風(fēng)機(jī)的噪聲以氣動(dòng)噪聲為主，在性質(zhì)上可以分為離散噪聲與寬帶噪聲。其氣動(dòng)噪聲主要由氣體與葉輪葉片以及蝸殼的相互作用產(chǎn)生，并通過(guò)進(jìn)、出氣通道加以傳播。蝸殼內(nèi)部的三維非穩(wěn)定流場(chǎng)以及殼體的特殊形狀使得對(duì)其開(kāi)展研究變得困難。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外專家如： Lowson 、 Wan-Ho Jeon 等都針對(duì)離心風(fēng)機(jī)噪聲做了很多研究，在發(fā)聲機(jī)理和聲源傳播、數(shù)值模擬、測(cè)試技術(shù)等方面都取得了不少突破，但仍有很多需要進(jìn)一步改進(jìn)和完善之處。本文綜合了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外大量文獻(xiàn)的理論計(jì)算和試驗(yàn)研究方法，同時(shí)提出了新的建議。

2 理論計(jì)算方法

2.1 點(diǎn)源模型

　　對(duì)于風(fēng)機(jī)而言，點(diǎn)源模型是一種十分有用的技術(shù)。這種近似的準(zhǔn)則是，所要研究的最高頻率的波長(zhǎng) λ 應(yīng)該遠(yuǎn)大于聲源的物理尺寸Ｌ。為滿足這個(gè)準(zhǔn)則要求，對(duì)發(fā)射較高頻率噪聲的葉片，在應(yīng)用點(diǎn)源模型時(shí)，可將每個(gè)相關(guān)面積或相關(guān)體積視為一個(gè)小尺寸的孤立聲源，將風(fēng)機(jī)葉片用沿著葉片展長(zhǎng)分布的孤立點(diǎn)源的總和來(lái)模擬。目前有人研究了自由聲場(chǎng)旋轉(zhuǎn)點(diǎn)聲源的聲學(xué)特性；Lowson 通過(guò)波動(dòng)方程推導(dǎo)出了運(yùn)動(dòng)點(diǎn)源產(chǎn)生的聲場(chǎng)公式，該公式適合于葉片上的每個(gè)微元體，然后對(duì)葉片上的所有微元求積分就可以求出葉片運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的聲場(chǎng)。但擬定葉片微元的點(diǎn)源尺寸是一個(gè)難題，而且一般來(lái)說(shuō)風(fēng)機(jī)葉片都不是直葉片，甚至在空間有很大扭曲，用點(diǎn)源模型進(jìn)行模擬容易產(chǎn)生較大誤差。另外，上述研究針對(duì)的是自由聲場(chǎng)，而離心風(fēng)機(jī)必須考慮蝸殼的影響。

2.2 蝸舌的尖劈模擬

　　靜止平板尾緣紊流邊界層聲發(fā)射的理論計(jì)算公式早已得出，但用于葉輪機(jī)械噪聲還需進(jìn)一步改進(jìn)。陸桂林考慮了葉片旋轉(zhuǎn)對(duì)聲發(fā)射的影響，并結(jié)合有關(guān)試驗(yàn)資料，引入葉片幾何參數(shù)的組合關(guān)系式，推導(dǎo)出了一個(gè)有 個(gè)葉片的離心風(fēng)機(jī)葉輪葉片尾緣紊流邊界層聲發(fā)射計(jì)算公式。這些都是在無(wú)蝸殼假定下噪聲計(jì)算公式的推導(dǎo)。為了模擬有蝸殼存在的情況，Wan-Ho Jeon 在葉輪附近放置一個(gè)尖劈模擬蝸舌，以它來(lái)作為產(chǎn)生離散噪聲的聲源,如圖1所示。 　　通過(guò)此模型計(jì)算出流場(chǎng)，然后用非定常的伯努利方程計(jì)算出作用在葉片微元上所受的力， 最后利用 Lowson 導(dǎo)出的任意運(yùn)動(dòng)點(diǎn)源的聲場(chǎng)公式計(jì)算聲壓：

　　運(yùn)用該模型進(jìn)行風(fēng)機(jī)噪聲的數(shù)值模擬可以得到很多有價(jià)值的數(shù)值計(jì)算結(jié)果，改變其中一些參數(shù)，如葉片數(shù)，葉輪旋轉(zhuǎn)速度和葉輪與尖劈之間的間隙等來(lái)重新進(jìn)行計(jì)算，并加以比較可以分析葉片通過(guò)頻率噪聲的影響因素，對(duì)離心風(fēng)機(jī)的降噪有指導(dǎo)意義，尤其是對(duì)分析離散噪聲的成因及其降噪方法有著比較重要的作用。但是它只能模擬風(fēng)機(jī)的基頻噪聲，且仍沒(méi)有考慮完整蝸殼的存在。

2.3 基于寬頻噪聲的模擬
　　寬頻噪聲也稱作渦流噪聲，它主要取決于對(duì)應(yīng)的流場(chǎng)。至今尚未看到與離心風(fēng)機(jī)蝸殼內(nèi)部完整流場(chǎng)所對(duì)應(yīng)的聲場(chǎng)解，所以渦流噪聲很多都還是實(shí)驗(yàn)研究或者理論上的定性分析。

 

　　可以利用加速度傳感器得到蝸殼表面的振動(dòng)速度分布，然后通過(guò)公式計(jì)算出蝸殼表面的聲壓，或者可以通過(guò)風(fēng)機(jī)進(jìn)口或出口的聲壓計(jì)算進(jìn)出口輻射的聲功率，然后得到總的合成聲功率。可以看出，該計(jì)算方法可以計(jì)算蝸殼振動(dòng)引起的噪聲輻射，也可以計(jì)算通過(guò)進(jìn)出口管道向外傳遞的噪聲。但是在測(cè)量進(jìn)出口的聲壓時(shí)，由于氣流的影響，使測(cè)量受到較大的干擾，因此測(cè)定的聲壓不一定是真實(shí)值；另外，由于蝸殼表面各點(diǎn)振動(dòng)極不均勻，不僅是垂直于表面振動(dòng)，甚至隨時(shí)間變化。測(cè)量時(shí)需要測(cè)量大量點(diǎn)的振動(dòng)速度,浙江車間降溫，工作量大，而且可靠性不高，因此該方法的應(yīng)用也有局限性。

2.5 蝸殼聲電類比模型

　　很早人們就提出了聲電類比方法并計(jì)算出了離心風(fēng)機(jī)的聲共振頻率，并用高階模態(tài)分析方法分析了幾個(gè)具有比亥姆霍茲共振頻率更高的譜峰，用試驗(yàn)手段繪出了蝸殼內(nèi)規(guī)范化的聲壓分布。后來(lái)黃其柏又在此基礎(chǔ)上提出了蝸殼基頻共振引起的噪聲增量數(shù)學(xué)模型，最后推導(dǎo)出了在共振頻率處遠(yuǎn)場(chǎng)某點(diǎn)總噪聲聲壓級(jí)增值為:

利用此式可以對(duì)遠(yuǎn)場(chǎng)某點(diǎn)總噪聲聲壓級(jí)增值進(jìn)行預(yù)測(cè)和優(yōu)化。國(guó)內(nèi)一些實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)了蝸殼基頻共振噪聲在小流量工況下的重要性。

2.6 聲學(xué)相似定律

　　由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織推薦的一系列確定噪聲功率的標(biāo)準(zhǔn)，同樣也適用于風(fēng)機(jī)。試驗(yàn)各種不同型式和尺寸的風(fēng)機(jī)需要大量試驗(yàn)設(shè)備和時(shí)間，而且費(fèi)用昂貴。因此將相似定律應(yīng)用于風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲，能大大降低成本。從而可以根據(jù)一種尺寸風(fēng)機(jī)的試驗(yàn)資料，對(duì)尺寸不同而因次相似的風(fēng)機(jī)系列進(jìn)行聲功率的計(jì)算。Weidemann對(duì)風(fēng)機(jī)噪聲作了無(wú)因次分析，且得到了無(wú)因次參數(shù)關(guān)系式：

　　因此，換算因次相似的風(fēng)機(jī)噪聲頻譜時(shí)，可用上面兩個(gè)公式的任何一個(gè)，但是對(duì)于同一系列而尺寸不同的風(fēng)機(jī)，常數(shù)α,β和函數(shù)F,G或F,G應(yīng)分別對(duì)應(yīng)相等。

　　聲學(xué)相似定律的應(yīng)用也是需要預(yù)先知道某因次相似風(fēng)機(jī)的實(shí)驗(yàn)資料才能進(jìn)行聲輻射計(jì)算，開(kāi)展聲學(xué)設(shè)計(jì)，它也不是單純從理論上直接解決離心風(fēng)機(jī)噪聲問(wèn)題。

3 試驗(yàn)研究方法

3.1 進(jìn)出口管道試驗(yàn)

　　由于缺乏準(zhǔn)確的理論數(shù)據(jù)，因此很多試驗(yàn)還是基于理論上的定性分析進(jìn)行試驗(yàn)，一般都采取帶有消聲器的進(jìn)氣或出氣管道在進(jìn)、出口進(jìn)行噪聲測(cè)量，再對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行頻譜分析以判斷噪聲源和傳播途徑。在試驗(yàn)過(guò)程中通常都會(huì)先分別考慮軸向、徑向進(jìn)口間隙、蝸殼的擴(kuò)張角和擴(kuò)張長(zhǎng)度以及蝸舌與葉輪間隙、蝸舌傾斜角、蝸舌半徑和葉輪類型、葉片數(shù)目等參數(shù)，分別分析這些參數(shù)對(duì)離心風(fēng)機(jī)噪聲的影響 , 但是這樣進(jìn)行分析和試驗(yàn)的工作量太大，而且忽略了各個(gè)參數(shù)之間的相互影響 。

3.2 離心風(fēng)機(jī)機(jī)殼的聲學(xué)優(yōu)化

　　機(jī)殼的型線對(duì)于離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲而言是極其重要的，如何得到優(yōu)良的機(jī)殼型線是很多人都關(guān)注的問(wèn)題。在目前的大多數(shù)研究中，僅是通過(guò)修改機(jī)殼蝸舌區(qū)域來(lái)降低基頻強(qiáng)度。 Hille-brand 等改變整個(gè)蝸舌形狀來(lái)找尋關(guān)于產(chǎn)生噪聲的最優(yōu)設(shè)計(jì)。作為一種試驗(yàn)工具， Rechenberg 采用了植物與動(dòng)物的生物進(jìn)化原理提出了一種試驗(yàn)程序。采用了P1到P10這10 個(gè)變量（在各種角向位置時(shí)蝸舌壁面離轉(zhuǎn)子軸的距離）來(lái)描述蝸舌。通過(guò)變量P1到P10的隨機(jī)變動(dòng)產(chǎn)生一組 9 個(gè)后代量，9個(gè)后代量的最優(yōu)者形成故的“上代”，從這個(gè)“上代”通過(guò)變量的隨機(jī)變化再次繁殖出第2代，依次下去，便得到最佳型線。但是該試驗(yàn)程序只考慮到了蝸殼自身參數(shù)的影響，而忽略了葉輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)。

3.3 離心風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化試驗(yàn)方法

　　大量的試驗(yàn)是在保證其他參數(shù)不變的前提下，只改變某一個(gè)參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)得出其優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)，從而忽略了各個(gè)參數(shù)之間的相關(guān)性，因此利用優(yōu)化試驗(yàn)方法：正交回歸試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法、D —最優(yōu)回歸設(shè)計(jì)方法等就很有必要了。一些文獻(xiàn)中已通過(guò)不同實(shí)例計(jì)算出了風(fēng)機(jī)聲壓級(jí)與一系列參數(shù)之間的回歸函數(shù)關(guān)系式，并采用了優(yōu)化方法進(jìn)行了計(jì)算。其基本思想是在選擇離心風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)時(shí)，考慮到各個(gè)參數(shù)之間的相關(guān)性，在實(shí)際應(yīng)用中利用優(yōu)化回歸方法，通過(guò)試驗(yàn)得到一系列數(shù)據(jù)進(jìn)行目標(biāo)函數(shù)（噪聲值）的非線性回歸，得到一個(gè)非線性方程后進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。例如可將聲壓級(jí)SPL針對(duì) 8 個(gè)參數(shù)進(jìn)行 3 次回歸設(shè)計(jì)得出其關(guān)系式:

　　然后采用逐步回歸分析法逐個(gè)引入變量，進(jìn)行因子篩選。每引入一個(gè)新的變量都對(duì)前面的變量進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，保留其中對(duì)SPL影響顯著的變量，剔除對(duì)SPL影響不顯著的變量，從而可以得到一個(gè)最優(yōu)回歸方程，該方程中包含所有對(duì)SPL影響顯著的變量。這種優(yōu)化手段用較少的試驗(yàn)就可以得出比較滿意的結(jié)果，但是它不能夠得到各個(gè)噪聲源對(duì)接受者的貢獻(xiàn)。

3.4 相干分析技術(shù)

　　為了彌補(bǔ)上述缺陷，相干分析技術(shù)也隨 著計(jì)算機(jī)的發(fā)展而 開(kāi)展了。在噪聲源的識(shí)別中，經(jīng)常遇到的情況是所感受到的噪聲系來(lái)自多個(gè)噪聲源，通過(guò)相干分析，就可以知道每個(gè)聲源各自對(duì)接受者的影響，這一技術(shù)已在國(guó)內(nèi)應(yīng)用。國(guó)內(nèi)外一些文獻(xiàn)已利用相干分析技術(shù)分析了離心風(fēng)機(jī)噪聲的噪聲源特性及其產(chǎn)生機(jī)理。其基本理論是基于將噪聲傳遞系統(tǒng)視為一個(gè)多輸入、單輸出的系統(tǒng)，系統(tǒng)中各個(gè)輸入源之間互不相干，如圖 3 所示。

3.5 計(jì)算機(jī)指導(dǎo)試驗(yàn)

　　由于試驗(yàn)設(shè)備繁重，工作量大，處理數(shù)據(jù)繁瑣，因此利用電腦監(jiān)控試驗(yàn)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集和處理是必不可少的，現(xiàn)在可以用微機(jī)進(jìn)行數(shù)字化動(dòng)靜態(tài)測(cè)試分析。

虛擬儀器（簡(jiǎn)稱VI）和卡泰儀器（簡(jiǎn)稱 CATAI）技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速，虛擬儀器被稱為是振動(dòng)、噪聲動(dòng)力學(xué)控制技術(shù)的革命。 DSP(大世普) 軟件虛擬儀器庫(kù)具有國(guó)際先進(jìn)水平的大容量數(shù)據(jù)采集與信號(hào)處理軟件系統(tǒng)，其功能強(qiáng)大 , 用途廣泛，可用于進(jìn)行振動(dòng)、沖擊、噪聲、信號(hào)和信息處理、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試 (CAT) 、模態(tài)分析、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改、故障診斷與樁基檢測(cè)、環(huán)境振動(dòng)與噪聲測(cè)試等諸多分析測(cè)試工作。只是到目前為止，虛擬儀器在風(fēng)機(jī)行業(yè)中應(yīng)用還很少，如果能廣泛應(yīng)用，將會(huì)使離心風(fēng)機(jī)的試驗(yàn)測(cè)試、數(shù)據(jù)采集與分析進(jìn)入一個(gè)全新的階段。
４　討論
　　(1)對(duì)于離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲而言，數(shù)值模擬及其計(jì)算方法還不成熟，不能得出計(jì)算離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲的理論公式，有的即使得到了聲壓與各參數(shù)之間聯(lián)系，還需要借助試驗(yàn)來(lái)確定具體關(guān)系式， 顯然這些方法只限于對(duì)已有風(fēng)機(jī)進(jìn)行計(jì)算，而不能在對(duì)新風(fēng)機(jī)進(jìn)行氣動(dòng)設(shè)計(jì) 的 同時(shí)進(jìn)行聲學(xué)設(shè)計(jì)。 因此考慮蝸殼的離心風(fēng)機(jī)的噪聲模擬及計(jì)算是需要解決的問(wèn)題。因此，我們的建議是：可以把離心風(fēng)機(jī)蝸殼簡(jiǎn)化成一個(gè)具有硬邊界的理想殼體模型，如圖4所示。并暫時(shí)忽略進(jìn)出口軟邊界的影響，推導(dǎo)出殼體內(nèi)的格林函數(shù)，而后將此格林函數(shù)推廣到考慮進(jìn)出口軟邊界的情況，然后利用該函數(shù)對(duì)離心風(fēng)機(jī)內(nèi)部由旋轉(zhuǎn)葉輪產(chǎn)生的氣動(dòng)聲場(chǎng)進(jìn)行時(shí) 域求解便可以得到理論解方程。在計(jì)算出離心風(fēng)機(jī)內(nèi)部的三維非穩(wěn)定流場(chǎng)之后，利用該模型和理論解方程就可求出與流場(chǎng)相對(duì)應(yīng)的氣動(dòng)聲場(chǎng)，這樣就可以彌補(bǔ)其他計(jì)算模擬方法的不足，正在進(jìn)行這方面的理論和計(jì)算工作 ， 同時(shí)也為同行們進(jìn)行離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲計(jì)算提供參考。目前，已經(jīng)得到了忽略進(jìn)出口軟邊界的蝸殼體內(nèi)的格林函數(shù)：

　　但是由于忽略了蝸殼進(jìn)出口軟邊界的影響，這個(gè)公式與實(shí)際情況還有較大差距，因此還有必要對(duì)此進(jìn)行深入研究，以得到有進(jìn)出口軟邊界時(shí)蝸殼內(nèi)部的格林函數(shù)并進(jìn)行時(shí)域求解。

　　(2) 隨著計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展，噪聲試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)發(fā)展比較迅速，一些先進(jìn)的試驗(yàn)手段已經(jīng)應(yīng)用于風(fēng)機(jī)上，但還是不夠；在其他行業(yè)，虛擬儀器的使用和仿真試驗(yàn)已大大減少了人力、物力，使得很多難以進(jìn)行的試驗(yàn)變得容易開(kāi)展，建議應(yīng)使這些先進(jìn)的試驗(yàn)手段應(yīng)盡快應(yīng)用于風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲行業(yè)并不斷開(kāi)發(fā)拓展其應(yīng)用范圍。


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