CN114033722A - 一种表面吸声与尾缘降噪风机及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种表面吸声与尾缘降噪风机，包括风机，风机叶片上连接有叶片贴片，叶片贴片为多孔吸声泡沫金属材料贴片，所述叶片贴片的主体形状与风机叶片形状相同，在叶片贴片的前缘和尾缘处分别设有边条和锯齿状结构，所述边条用于包覆在风机叶片前缘处并与风机叶片前缘连接为一体。本发明具有操作简便、成本低廉的优点。
Description
技术领域
本发明涉及风机噪声控制领域，特别涉及一种表面吸声与尾缘降噪风机及其制备方法。
背景技术
随着城市规模增大带来用电负荷剧增，城市变电站往往离人居环境较近，关于城市变电站的噪声方面投诉也呈增长趋势。变电站内变压器等主设备运行时会产生较大热量，一般采用风机进行通风散热，尤其是户内变电站，由于用地规模限制，有些户内站甚至布置在高层建筑地下层，为了给电气设备散热，建筑物外墙上往往安装数量众多的风机，这些风机运行时会产生较大的振动和噪声，通过建筑物结构传播至居民家中，影响居民的生活与休息，近年来，由此引发的变电站等电力设施居民噪声投诉与纠纷也日益严重。
长期以来，对于风机的噪声抑制一直是一个难题，风机叶片旋转所产生的气动噪声是其主要的噪声源，众所周知，通过改变叶片叶型、改变叶片尾缘形状、叶片表面降噪处理都可以在一定程度上减小叶片旋转所产生的气动噪声。但上述方法都需要重新加工叶片，对于已投运的风机，如果要进行降噪处理，一般采用更换低噪声风机来实现。一方面对于风机数量大的降噪改造，投入成本较高；另一方面重新更换低噪声风机需要增加改造施工的工作量，改造工期长影响正常电力供应。如果能提出一种操作简单、成本低廉、且能快速对现有的风机叶片进行降噪处理的方法和工艺，无疑对于降低风机降噪改造成本，缩短改造工期具有显著的意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种操作简便、成本低廉的表面吸声与尾缘降噪风机及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种表面吸声与尾缘降噪风机，包括风机，所述风机的叶片上连接有叶片贴片，所述叶片贴片为多孔吸声泡沫金属材料贴片，所述叶片贴片的主体形状与风机叶片形状相同，在叶片贴片的前缘和尾缘处分别设有边条和锯齿状结构，所述边条用于包覆在风机叶片前缘处并与风机叶片前缘连接为一体。
作为对上述技术方案的进一步改进：
边条和/或锯齿状结构上设有固化层。
所述固化层为聚脲材料固化层。
优选地，所述叶片贴片与叶片粘贴连接。
优选地，所述风机不同叶片上的叶片贴片的孔隙率相同或不同。
作为一个总的发明构思，本发明还提供一种前述表面吸声与尾缘降噪风机的制备方法，包括以下步骤：将主体形状与风机叶片形状相同的叶片贴片粘贴在风机叶片上，所述叶片贴片的边条包覆并粘贴在风机叶片前缘处。
优选地，所述制备方法还包括以下步骤：将边条和/或锯齿状结构上喷涂或涂敷固化剂进行固化处理。
采用胶粘剂将叶片贴片粘贴在风机叶片上。
在叶片贴片粘贴在风机叶片上之前，先根据风机叶片形状裁剪叶片贴片至主体形状与风机叶片形状相同。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)现有风机的风机叶片采用锯齿尾缘降噪往往是加工出常规叶片，然后通过尾缘切割成锯齿状，切割后齿形参数无法改变，本发明的风机如果需要改变尾缘齿形参数可以通过更换叶片贴片很方便地进行处理，大大提高了改造效率。
(2)现有技术中，对于已投运的风机进行降噪处理，一般采用更换低噪声风机来实现，一方面需要较高的投入成本，另一方面增加了改造施工的工作量，而本发明只需要在原风机叶片上通过贴附叶片贴片就可以显著降低风机气动噪声。
(3)现有风机叶片如果需要采用表面粗糙化吸声处理，往往需要在加工过程就对叶片表面进行粗糙处理，处理完后无法调整粗糙度或孔隙率等参数，本发明则只需要更换不同孔隙率及厚度的叶片贴片就可以很方便地实现。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明叶片贴片的结构示意图。
图中各标号表示：1、风机；2、叶片贴片；21、锯齿状结构；22、边条。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。除非特殊说明，本发明采用的仪器或材料为市售。
实施例1：
如图2所示，本实施例的一种表面吸声与尾缘降噪风机，包括风机1，风机1上可拆卸连接有叶片贴片2，叶片贴片2为多孔吸声泡沫金属材料贴片，叶片贴片2的主体形状与风机1叶片形状相同，在叶片贴片2的前缘和尾缘处分别设有边条22和锯齿状结构21，边条22用于包覆在叶片前缘处并与叶片前缘连接为一体。
本实施例中，多孔吸声材料泡沫金属贴片为泡沫镍材料制作而成，泡沫镍材料是一种性能优良的吸声材料，具有较高的吸声系数，且其性能稳定，作为风机叶片表面吸声材料具有耐腐蚀、耐火等优良特性。在其他实施例中，可采用其他材质的多孔吸声泡沫金属材料贴片均可取得相同或相似的技术效果。
叶片贴片2与叶片粘贴连接。叶片贴片2剪裁成型后，通过强力工业胶粘剂粘贴在风机1叶片压力面，叶片贴片22前缘弯折成边条22包覆风机1叶片的前缘并采用强力工业胶粘剂进行粘贴连接。
边条22和/或锯齿状结构21上设有固化层。
固化层为聚脲材料固化层。叶片贴片2与风机1叶片粘贴后，采用双组份聚脲材料对边条22和锯齿状结构21进行喷涂固化处理，通过聚脲材料固化处理的边条22具备高强度抗气流冲击的效果，通过聚脲材料固化处理的风机贴片锯齿状结构21具备更高强度，防止气流长时间冲刷或物体接触产生锯齿尾缘变形导致消声失效。
叶片贴片2的孔隙率和厚度参数选取通过与实际风机1配合进行噪声测试选取。
锯齿状结构21的锯齿的形状、大小、角度通过仿真或试验确定最优降噪参数。
本发明中，叶片贴片2的外形依据实际需降噪的风机1叶片形状进行裁剪，多孔吸声泡沫金属材料贴片作为叶片贴片2连接在叶片上，一方面多孔吸声泡沫金属材料本身具有吸声效果，另一方面，叶片上的压力面由原来的光滑表面变成了多孔吸声材料的多孔粗糙表面，让空气来流湍流在叶片表面引起的脉动压力在微小孔隙结构缓冲下产生衰减，能有效降低叶片表面压力脉动引起的噪声；叶片贴片2尾缘处的锯齿状结构21将叶片的光滑尾缘改进成锯齿状结构21，可以有效减小尾缘湍流涡的大小，产生鸟类翅膀尾缘的降噪效果。边条22用于增强安装后的牢固性。
本实施例中，风机1不同叶片上的叶片贴片2的孔隙率相同。在其他实施例中，风机1不同叶片上的叶片贴片2的孔隙率不同。
将本发明的风机通过噪声测试试验，相对于未贴附叶片贴片2的风机1，本发明的风机1叶片旋转产生的气动噪声明显降低。
本发明的一种表面吸声与尾缘降噪风机的制备方法，包括以下步骤：
将主体形状与风机1叶片形状相同的叶片贴片2粘贴在风机1叶片上，边条22包覆在风机1叶片前缘处；
将边条22和/或锯齿状结构21上喷涂或涂敷固化剂进行固化处理。
本实施例中，固化剂为聚脲材料。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种表面吸声与尾缘降噪风机，包括风机(1)，其特征在于：所述风机(1)的叶片上连接有叶片贴片(2)，所述叶片贴片(2)为多孔吸声泡沫金属材料贴片，所述叶片贴片(2)的主体形状与风机(1)叶片形状相同，在叶片贴片(2)的前缘和尾缘处分别设有边条(22)和锯齿状结构(21)，所述边条(22)用于包覆在风机(1)叶片前缘处并与风机(1)叶片前缘连接为一体。
2.根据权利要求1所述的表面吸声与尾缘降噪风机，其特征在于：所述边条(22)和/或锯齿状结构(21)上设有固化层。
3.根据权利要求2所述的表面吸声与尾缘降噪风机，其特征在于：所述固化层为聚脲材料固化层。
4.根据权利要求1所述的表面吸声与尾缘降噪风机，其特征在于：所述叶片贴片(2)与叶片粘贴连接。
5.根据权利要求1所述的表面吸声与尾缘降噪风机，其特征在于：所述风机(1)不同叶片上的叶片贴片(2)的孔隙率相同或不同。
6.一种根据权利要求1至5中任一项所述的表面吸声与尾缘降噪风机的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将主体形状与风机(1)叶片形状相同的叶片贴片(2)粘贴在风机(1)叶片上，所述叶片贴片(2)的边条(22)包覆并粘贴在风机(1)叶片前缘处。
7.根据权利要求6所述的表面吸声与尾缘降噪风机的制备方法，其特征在于：还包括以下步骤：将边条(22)和/或锯齿状结构(21)上喷涂固化剂进行固化处理。
8.根据权利要求6所述的表面吸声与尾缘降噪风机的制备方法，其特征在于：还包括以下步骤：将边条(22)和/或锯齿状结构(21)上涂敷固化剂进行固化处理。
9.根据权利要求6所述的表面吸声与尾缘降噪风机的制备方法，其特征在于：采用胶粘剂将叶片贴片(2)粘贴在风机(1)叶片上。
10.根据权利要求6所述的表面吸声与尾缘降噪风机的制备方法，其特征在于：在叶片贴片(2)粘贴在风机(1)叶片上之前，先根据风机(1)叶片形状裁剪叶片贴片(2)至主体形状与风机(1)叶片形状相同。
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