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羅茨風機工作原理及結構介紹
一、工作原理
羅茨風機是一種容積式鼓風機。通過一對轉子的“嚙合”（轉子之間有間隙，又不相互接觸）使進氣口隔開，轉子由一對同步齒輪傳動，做反方向運動，將吸入的氣體無內(nèi)壓縮的從吸氣口推至排氣口。氣體到達排氣口的瞬間，因排氣側高壓氣體的回流而被加壓，從而完成氣體輸送。
二、羅茨風機結構
一臺完整的風機是由缸體、主從動轉子、主從動齒輪、側墻板、軸承、密封、安全閥、止回閥、過濾器、彈性接頭等組成。
風機的噪聲具有確定的頻率，其旋轉噪聲的頻率為：
fi=i(NZ／60) (1)
式中：N為風機工作輪每分鐘轉數(shù)(r／min)；z為葉片數(shù)；i為諧波序號(1，2，3，??)。 i=l為基頻，i=2，3，4，??為高次諧音。從噪聲強度來看，基頻最強，其次高頻諧音總的趨勢是逐漸減弱的。典型羅茨風機的頻率特性見圖l、圖2[2]
1．3 渦流噪聲
渦流噪聲又稱旋渦噪聲或紊流噪聲。它主要是由于氣流流經(jīng)葉片時，產(chǎn)生紊流附面層及旋渦與旋渦**脫體。而引起葉片上壓力的脈動所造成的。其產(chǎn)生有4個方面的原因：其一是物體表面上的氣流形成紊流附面層后，附面層中氣流紊亂的壓力脈動作用于葉片、蝸殼內(nèi)表面及局部表面等，產(chǎn)生了噪聲；其二是氣流流經(jīng)物體時，由于附面層發(fā)展到一定程度會產(chǎn)生渦流脫落，脫離渦流將造成較大的脈動；其三是由于來流的紊流度引起葉片作用力的脈動造成噪聲；其四是由于二次渦流形成的噪聲。
4、羅茨風機軸與轉子垂直度公差應不大于0.05 mm
1 羅茨風機噪聲產(chǎn)生的機理
1．1 羅茨風機的噪聲源
羅茨風機含有多種噪聲源，其輻射噪聲的部位主要有：(1)進氣口和出氣口輻射的空氣動力性噪聲；(2)機殼及電動機、軸承等輻射的機械性噪聲；(3)基礎振動輻射的固體聲。在這幾部分噪聲中，進、出口部位輻射的空氣動力性噪聲(簡稱氣動噪聲)最強，其它如機械噪聲、電磁噪聲等，在風機正常運行條件下都是次要的[1]。根據(jù)羅茨風機產(chǎn)生噪聲的頻譜分析，其特點為低頻寬帶。風機的氣動噪聲主要由兩部分組成：即旋轉噪聲和渦流噪聲。
1. 2 旋轉噪聲
旋轉噪聲是由于工作輪上均勻分布的葉片打擊周圍的氣體介質，引起周圍的氣體壓力脈動而產(chǎn)生的噪聲 另外，當氣流流過葉片時，在葉片表面形成附面層，特別是吸力邊的附面層容易加厚，并產(chǎn)生很多渦。在葉片尾緣處，吸力邊與壓力邊的附面層匯臺形成所謂尾跡區(qū)。在尾跡區(qū)內(nèi)，氣流的壓力與速度都大大低于主氣流區(qū)的數(shù)值。因而，當工作輪旋轉肘，葉片出口區(qū)內(nèi)氣流具有很大的不均勻性。這種不均勻性氣流周期地作用于周圍介質，產(chǎn)生壓力脈動而形成噪聲。氣流的不均勻性愈強，噪聲也愈大。
流量10m3/min與30m3/min的羅茨鼓 圖2 流量120rn3/min與140rn3/min羅茨鼓
風機進口噪聲頻譜 風機進口噪聲頻譜
—— 室內(nèi)進口軸向0.5m ——室內(nèi)進口軸向1.Om
–––––室內(nèi)連口軸向0.5m –––––室內(nèi)進口軸向0.6m
一般認為，上述4種產(chǎn)生渦流噪聲的原因，由附面層紊流壓力脈動和二次渦流輻射的噪聲功率相對小得多。此外，只要來流的紊流度不特別大，由于沖角脈動形成的噪聲也不太明顯。于是可以認為，風機的渦流噪聲主要是由于第二種噪聲，即渦流和渦流脫離引起葉片升力的脈動所造成的渦流噪聲。
