流体噪音如何破?

如题所述

有专门的一个领域,叫气动声学(aeroacoustics),研究流体发声相关的问题。目前的应用主要是在飞机上,飞机发动机外涵道的内壁中装有声衬( acoustic liner)用于降噪,声衬大概就是蜂窝状的小隔间,上面盖穿孔板,尺寸在几厘米厚。如果想把这一现有技术运用于生活领域.它体积太大。民用领域的降噪需求迫切,比如笔记本散热风扇,但是噪声毕竟是设计的最后考虑,而且降噪太精细,所以达到用户心中的安静,还差很远。噪声大小的量度是分贝(dB),正比于声音压强脉动的对数值,想降低~3dB,就等于把压强脉动减半,然而你并不感觉安静多少,气动声学研究的一个最基础问题就是:流体吹到机翼上的噪声,怎么减少(你可以自己把生活中各种噪声问题抽象到这个基础问题上)。最直觉的答案是,吹来的风稳定,那机翼发声也小;如果没有物体在风中,噪声肯定更小。没错...湍流机翼噪声基本小于层流来流噪声(同样流速下),而且在低流速下湍流发声远小于流体经过物体的发声,但是然后怎么降噪呢?并没有标准的工程方案。所以,想在生活中工程地降噪,就优化风道吧,看起来越流线型的风道,越优美的风道,噪声就小,最好减少导流叶片(此时没有物体在风中);或者把声音隔起来。汽车开发中也会遇到气动噪声问题,主要体现为两个方面:风噪和风振,风噪是气流流经车体表面在A柱和后视镜产生分离而导致的噪声(这种噪声主要集中在小几千赫兹的);风振是开启天窗和侧窗时,气流在窗口按照固定频率脱落而导致空腔共振,此时就产生低频、高强度噪声(听不见,但是耳朵很难受)。

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第1个回答  2017-12-01

在产品开发初期就进行计算,计算流体下面还有细分的一个领域叫计算气动噪声(CAA)。通过计算发现对气动噪声影响比较大的区域,然后进行优化。优化方向主要是减少气流分离,控制分离再附着的位置,优化后评判标准有很多。其次,隔声措施,最简单的就是加厚玻璃,换上隔声玻璃。虽然听起来是解决了,但是目前气动噪声问题还有较多难点,不管是计算,还是实验,都有很多问题。计算算不准,实验也测不准。而且实验和计算的对标很困难。就拿计算来说,风速U=123.456789123m/s,湍流要求解到小数点后四位,从小数点第五位开始就是气动噪声部分,这个精度所耗费的硬件资源太大了,太大了,太大了。不过即使算不准,还是可以解决实际问题的。

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第2个回答  2017-12-01

阀门,带有节流或限压作用的阀门,是液体传输管道中影响最大的噪声源。当管道内流体流速足够时,若阀门部分关闭,则在阀门入口处形成大面积扼流,在扼流区域液体流速提高而内部静压降低,当流速大于或等于介质的临界速度时,静压低于或等于介质的蒸发压力,则在流体中形成气泡。气泡随液体流动,在阀门扼流区下游流速逐渐降低,静压升高,气泡相继被挤破,引起流体中无规则的压力波动,这种特殊的湍化现象称为空化,由此产生的噪声叫空化噪声。在流量大、压力高的管路中,几乎所有的节流阀门均能产生空化噪声,这种空化噪声顺流而下可沿管道传播很远,这种无规则噪声能激发阀门或管道中可动部件的固有振动,并通过这些部件作用于其它相邻部件传至管道表面,产生类似金属相撞产生的有调声音。空化噪声的声功率与流速的七次方或八次方成正比,因此为降低阀门噪音可采用多级串接阀门,目的是逐级降低流速。如我们经常使用的截止阀,采用的是低进高出的流向,因此当流体流经阀腔时,就会在控制阀瓣的下面(即扼流区内)形成低压高速区,产生气泡。通过阀瓣后又形成高压低速区,气泡相继被挤破产生空化噪音。