Файл: Хорошев Г.А. Шум судовых систем вентиляции и кондиционирования воздуха.pdf

F2— полная аэродинамическая сила, действующая на обте­ каемое тело, когда оно находится в центре аэродинами­ ческого следа.

Для прямоугольной формы входной кромки (рис. 38, а)

Рис. 38. Форма входной кромки обтекаемого тела: а — прямо­ угольная; б —часть дуги окружности; в — часть дуги пара­ болы.

где Арст-пгЬ — пульсационная сила, обусловленная изменением статического давления по шагу лопаток;

71

Аналогично определив F \ и подставив ее в формулу (77), по­ лучим

По аналогии с предыдущим случаем для формы входной кром­ ки в виде дуги параболы найдем, что на единичный элемент дуги параболы dS действует сила (рис. 38, в)

ловленной изменением динамического давления в следе, с учетом (83) и (84) получаем для тела длиной b

72

Приняв а = 74^, что соответствует точке М с координатами

*о=6рь г/о = Рі]/Л12, получим

,й

Тогда полная сила, действующая на входную кромку тела, бу­ дет равна

Таким образом, если известны геометрические характеристики тела, обтекаемого неоднородным потоком (его форма и размеры), и параметры эпюры скорости на выходе из решетки лопатки, то звуковое давление на частоте fz можно подсчитать по формуле (75) с учетом зависимости (70) и формы обтекаемого тела.

§ 19. Оценка уровней шума судовых вентиляторов

Правильная оценка уровней шума вентиляторов — основных источников шума систем — позволяет выбрать наиболее оптималь­ ные средства снижения шума систем.

При оценке уровней шума судовых вентиляторов необходимо:

—рассчитать уровни воздушного шума на всасывании или нагнетании вентилятора;

—рассчитать уровни воздушного шума вокруг электровенти­ лятора.

Зная шум всасывания, можно определить уровень шума в вен­ тилируемых и кондиционируемых помещениях, а также в помеще­

знать характер возмущающих сил, их спектральный состав, кор­ реляцию и др. В настоящее время найти такие характеристики ана­

к каждому вентилятору отдельно. Таким образом, расчет уровня шума вентилятора по указанным зависимостям представляет собой весьма сложную задачу. В связи с этим оценку уровней шума вен­ тиляторов целесообразно производить по некоторым обобщенным параметрам, которые могут быть получены из его аэродинами­ ческого расчета.

Для расчета уровня воздушного шума на всасывании вентиля­ тора наиболе известна формула, предложенная Е. Я. Юдиным:

73

Входящий в формулу (88) критерий шумности L является функцией только шумовой и безразмерной аэродинамической ха­ рактеристик вентилятора; он не зависит от размера вентилятора, размерной характеристики сети, плотности воздуха и акустиче­ ских условий. Величина критерия шумности, полученная Е. Я- Юдиным на основании исследования большого числа различ­

рий шумности судовых вентиляторов изменяется в пределах 22— 28 дБ, в связи с чем расчетные значения уровней шума не имеют большого разброса.

Для судовых вентиляторов, по мнению М. В. Аптекаря, более

Точность расчета при этом составляет ±4 дБ. В формулу (89) отличие от (88) входит и к. п. д. вентилятора. Тем самым пред­ полагается, что чем меньше к. п. д., тем больше потери в вентиля­ торе и, следовательно, больше уровень шума, генерируемого венти­ лятором. Однако это условие не всегда правомерно. В некоторых случаях оказывается, что уровень шума вентилятора с большим к. п. д. больше уровня шума вентилятора с меньшим к. п. д. при одинаковых давлении и производительности вентилятора [94]. Сле­ довательно, нельзя в общем случае говорить о жесткой зависимо­ сти шума вентилятора от его к. п. д. Как показала Т. Р. Таракановская, уровень шума вентилятора определяется не полной энергией, затрачиваемой на вихреобразование, а энергией отдельных наибо­ лее крупных вихрей. Этот вывод подтверждается и зависимостью (41), полученной авторами, в которую размер вихрей, сходящих

сзадней кромки лопатки, входит в 4-й степени.

Вработе [98] дана другая зависимость для удельного уровня Руд, дБ, звуковой мощности:

Величина удельного уровня звуковой мощности зависит от бы­ строходности вентилятора ns. С физической точки зрения эта связь вполне логична, так как форма рабочего колеса, тип и экономич­ ность вентилятора зависят от его быстроходности. Таким образом, па определяет как геометрию проточной части, так и характер те­ чения в вентиляторе. Следовательно, быстроходность вентилятора должна определять и уровень шума вентилятора. А. Н. Майбо­

74

рода получил зависимость для расчета удельного уровня акусти­ ческой мощности вентилятора, аналогичную (90). Представив, что Руд есть некоторая функция безразмерных производительности и давления вентилятора, т. е.

75