摘要：叶轮是吸油烟机最主要的噪声源之一，本文对吸油烟机叶轮噪声源的形成方式、表现特点以及控制方式进行了比较详细地探讨。
关键词：吸油烟机；叶轮噪声源；控制措施
当今，吸油烟机已成为我国居民家庭的普及型家电。由于中国人的烹调方式习惯于大火力爆炒，导致烹调时厨房产生大量油烟、水蒸气和燃烧烟气，所以用户对吸油烟机的抽吸效果的好坏越来越关心。要提高抽吸效果实际上也就是提高电机转速和提高风机的排风量，所以在提高抽吸效果的同时也带来了噪声的大大增加。以下对如何控制吸油烟机噪声的方法做一些探讨。
1.吸油烟机叶轮噪声是一种复合型噪声源
吸油烟机噪声的构成主要有电机的电磁噪声、电动机转子及风轮等运动部件的机械振动噪声、风机的空气动力噪声。其中风机的空气动力噪声对吸油烟机噪声影响最大，所以我们主要讨论对风机的空气动力噪声的控制。风机的空气动力噪声是气体流动过程中所产生的噪声。它主要是由于气体的非稳定流动，也就是气流的扰动、气体与气体及气体与固体相互作用所产生的噪声。风机的空气动力噪声主要由两部分组成：旋转噪声和涡流噪声。
旋转噪声是由于风轮上均匀分布的叶片打击周围的气体介质，引起周围气体压力脉动而产生的噪声。另外，当气流流过叶片时，在叶片表面上形成附面层，特别是吸力面的附面层容易加厚，并产生许多涡流，在叶片尾缘处，吸力边与压力边的附面层汇合形成所谓尾迹区，在尾迹区内，气流的压力与速度都大大低于主气流区的数值，因而，在风轮旋转时，叶片出口区内的气流具有很大的不均匀性，这种不均匀性的气流周期性的作用于周围介质，将产生压力脉动而形成噪声。吸油烟机叶轮部位噪声主要由以下部件产生：
1.1电动机
吸油烟机所使用的电动机是单相小型电动机，输入功率一般在 80~200W 之间。吸油烟机的电动机轴承是电动机噪声的主要来源，可以用于吸油烟机电动机的轴承有两种：滑动轴承电动机和滚珠轴承电动机。目前吸油烟机的生产厂家大多数已经选用滚珠轴承电动机作为吸油烟机的动力源，而滚珠轴承的工作噪声是要高于滑动轴承的。
1.2 叶轮
叶轮是吸油烟机的关键部位件，也是吸油烟机噪声的主要来源之一。由于叶轮的叶片在高速旋转时会与油烟产生剧烈地摩擦，由此产生的空气动力噪声十分的强烈。特别是吸油烟机是在浓烈的油烟环境中工作的，凝油会很快的凝结在叶片表面形成凝油层，从而导致叶片的空气动力特性严重破坏，更加剧了吸油烟机噪声的强度。
1.3蜗壳与内置风道
蜗壳实际上是一个油烟导流装置，所产生的空气动力噪声比较高；内置风道也会由油烟与管壁的急剧摩擦产生较大的噪声。
2.电动机带动叶轮旋转时产生的机械噪声
吸油烟机的叶轮是由电动机带动旋转的，因此电动机的旋转会发出噪声，电动机的噪声主要是由电动机的轴承所产生的；吸油烟机中所使用的电动机属于小型单相电动机，国内厂家使用的电动机输入功率一般在80~200w之间，国外进口的吸油烟机使用的电动机输入功率普遍较大，一般为 180~240w 甚至达到400w。目前在吸油烟机的电动机中使用的轴承有两种：滑动轴承和滚珠轴承。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆不同类型的轴承各有所长：滑动轴承由于径向间隙较小、传动平稳、运转噪声较小，曾经在吸油烟机中大量使用，直到现在也仍然有部分吸油烟机在使用滑动轴承；但是，由于滑动轴承构造上的特点，存在着磨损现象，其使用寿命比不上滚珠轴承；相对而言，虽然滚珠轴承的运转噪声要比滑动轴承大，但其使用寿命却要比滑动轴承长许多，于是现在越来越多的厂家在吸油烟机的电动机中安装使用了滚珠轴承，这样一来，吸油烟机电动机就成为吸油烟机机械噪的来源之一了。
3.叶轮旋转时产生的空气动力噪声
叶轮是吸油烟机中最为重要的部件之一，叶轮的空气动力特性不仅直接关系到吸油烟机的工作效率，而且其在工作过程中所产生的空气动力噪声，是吸油烟机噪声的主要来源之一。目前在吸油烟机中普遍采用离心式风机作为动力源，其直径一般为 200～230mm,叶片高度一般为 90~110mm，叶片数量一般在50～60片之间。由于叶轮的叶片数量较多，所以与轴流式风机相比，其空气动力噪声就明显地大了许多。造成叶轮空气动力噪声的原因有以下几个：
3.1叶片与油烟高速摩擦形成的噪声
油烟是被高速旋转的叶片所形成的负压吸引与加速之后才被强行驱动排出室外的，在油烟流经叶片表面时，会与叶片表面产生剧烈的摩擦而形成较大的气流噪声；而且空气具有一个与其它流体不同的特性，就是空气在剧烈流动过程中会由于气体分子团之间的摩擦而产生升温，空气的流动性就会变差，与物体表面的粘滞性就会加大，同时也会使叶片的摩擦噪声加大。
3.2叶片翼面形状导致的空气动力噪声
所有的以流体为工作对象的动力机械，如电风扇、飞机的螺旋桨、水泵等，实际上都是利用流体在流经桨叶曲面时所形成的压力差来工作的。比较理想的叶轮曲面是下翼面较平直而上翼面较为凸起的形状，也就是早期飞机机翼的翼面形状，因为这种“水滴型”的翼型可以有效地改善流体在流经叶轮表面时的流动状态，尽量地保持流体的层流状态；避免气流在脱离叶轮叶面时过早地形成气流分离现象，防止涡流干扰。
3.3叶片表面凝油层所造成的空气动力噪声
吸油烟机与其他的空气动力机械最大的不同在于其工作对象是饱含高温油微滴以及燃料灰烬颗粒的混合气体团——油烟！吸油烟机的主要用材是金属材料，热传导性能很好；而油烟具有高度的粘滞性，这样油烟在流经温度较低的物体表面特别是叶轮的金属表面时，必然会凝结、黏附在叶轮叶面的表面之上形成凝油层。我们已经知道，叶轮叶面的翼面形状与叶轮空气动力特性的好坏具有直接的关系。在叶轮叶面上一旦形成凝油层，必然会改变叶面的翼面设计曲线，使流经叶片的油烟空气流线变形，从而导致叶面的空气动力特性受到破坏，从而导致吸油烟机的噪声大大地增加。
4.吸油烟机叶轮噪声的控制
吸油烟机叶轮的噪声是目前消费者不满、反映比较强烈的问题之一，因此，必须设法抑制、降低乃至消除吸油烟机叶轮部位的噪声。笔者建议从以下方面采取措施降低吸油烟机叶轮部位的噪声。
4.1电动机机械噪声的控制
在吸油烟机配置中尽可能地选取轴承精度等级较高的电动机，以有效地降低电动机的噪声；在机械传动部位，如电动机与蜗壳的结合部位，可以采取加装减震橡胶垫片的方式降低噪声；改进加工工艺，提高电动机与机壳、蜗壳连接处的壳体刚度，也可以在一定程度上降低机械噪声；在组装机壳各个部位时，所有的螺钉一定要拧紧，以避免产生撞击噪声；适当地降低电动机的转数以降低叶轮的线速度。
4.2叶片翼面空气动力噪声的控制
重新设计叶片的翼型，以更适应油烟特点的翼型取代目前的简易曲面翼型，以提高叶轮的空气动力性能；
4.3可以在蜗壳外表面敷设吸音材料（如泡沫），吸收气流噪声；
在可能的情况下，尽量避免采用矩形内置风道。在采取这些方法以后，吸油烟机叶轮的噪声应当会得到有效地抑制和控制。
5.结语
吸油烟机的噪声是实际上是一种复合型噪声，是由吸油烟机的各个部件在工作过程中共同产生的，而吸油烟机的叶轮应当是吸油烟机噪声最主要的噪声源之一，而它所产生的噪声也是一种复合型噪声，主要由吸油烟机的电动机、蜗壳、叶轮的叶片、内置风道等处产生的。
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论文作者:欧阳可尚
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/9/1
标签：噪声论文; 吸油烟机论文; 叶轮论文; 电动机论文; 叶片论文; 空气论文; 动力论文; 《防护工程》2019年12期论文;