柴油机风扇噪声控制

　　风扇噪音是由冷却风扇转动产生的，与转速成正比。风扇噪音主要是由风扇叶片切割空气或由风扇后面的部件所产生的空气紊流产生的，通过改变叶片的直径、数量、形状或角度以及采用可变叶片风扇或改进风扇罩形状都可以减少风扇噪音。

　　风扇噪声在柴油机噪声源中占有较大比重。风扇噪声主要是由叶片旋转噪声和涡流噪声引起的，前者是窄带噪声，后者是宽带噪声。此外，风扇的护风圈等结构由于共振也会产生机械噪声。

　　旋转噪声是由风扇旋转的叶片周期性打击空气质点，引起的压力脉动面激发的噪声，这种周期性的压力脉动是由一个稳态的基频和一系列谐波分量的叠加而成。这些脉动分量可用下式表示：

　　f＝inz／60（Hz）

　　式中：z———风扇叶片数；

　　n———风扇转速，（r／min）；

　　i———1，2，3…。

　　风扇旋转时，涡流噪声的频率取决于叶片与气体的相对速度，而叶片的圆周速度随与圆心的距离而变化，因此，涡流噪声的频率是连续的，噪声的频谱也是连续的。涡流噪声一般是宽频带噪声，其主要峰值频率为：

　　f＝KV／d（Hz）

　　式中：K———常数；0．15～0．22

　　Ｖ———风扇圆周线速度，（m/s）；

　　ｄ———叶片在气流入射方向上的厚度（ｍ）。

　　影响风扇噪声的因素主要有以下几方面：

　　①风扇转速、直径、静压

　　研究表明，风扇的风量越大，其噪声也就越高，风扇直径的大小、转速的高低直接影响风扇噪声。三者由以下关系式表示：

　　Ｌ∞ＤＮ

　　式中：Ｌ———噪声声压级；

　　Ｄ———风扇直径；

　　Ｎ———风扇转速。

　　风扇直径的大小、转速的高低与风扇风量的关系：

　　Ｖ∞ＤＮ

　　式中：Ｖ———风扇风量；

　　Ｄ———风扇直径；

　　Ｎ———风扇转速。

　　因此，为了保证需要的风量，适当地增大直径、减小转速是适宜的。风扇风量的大小是根据柴油机的散热量来确定，从降噪的角度考虑，增强内燃机及其冷却系统的散热能力，可以减小风扇风量，降低噪声。

　　②风扇效率

　　普遍规律是，风扇效率越低，消耗功率越大，风扇噪声越大。

　　风扇消耗之功率为：N＝pV／η1η2η3

　　式中：p———风扇风压；