吸油烟机异常噪声分析及研究

吸油烟机异常噪声分析及研究

康小龙

广东万和新电气股份有限公司 广东 佛山 528300

摘要：噪声品质是吸油烟机产品优良的重要评价指标之一。对于厨房环境，噪声是不可避免的，但是过高的噪声会对用户的健康和舒适感产生负面影响。因此，吸油烟机制造商需要对噪声品质进行长期且持续不断的努力，以满足用户的需求。本文探讨分析了三类影响吸油烟机噪声品质的异常噪声。第一类是机械噪声，即来自吸油烟机内部机械运转和震动产生的噪声。这种噪声可以通过优化内部结构和材料选择来减少。第二类是气流噪声，即由于气流湍流产生的噪声。这种噪声可以通过改善气流流线和设计合理的风道来降低。第三类是结构噪声，即由于吸油烟机外壳材料和制造工艺引起的噪声。这种噪声可以通过选用合适的材料和优化结构设计来降低。

关键词：吸油烟机；异常噪声；措施

1吸油烟机噪声的产生机理

吸油烟机的噪声问题一直是困扰消费者的重要问题。作为厨房的必备设备，吸油烟机的噪声影响着我们的生活质量。那么，吸油烟机的噪声问题究竟来自哪里呢？首先，吸油烟机的动力部件是风机系统。因此，吸油烟机的噪声主要由风机运转产生，包括风声、结构声和电磁声。其中，风声分为离散噪声和涡流噪声。离散噪声是由叶轮旋转切割周围气体产生的，而涡流噪声则是由气体在叶轮周围形成的涡流所引起的。这两种噪声都是由叶轮旋转时切割气体所产生的，因此在风量大的情况下，噪声也会相应增大。另外，结构声是由电机的振动传递至蜗壳、箱体产生的。一般来说，结构声体现为低频噪声，而且噪声也会随着电机振动的增加而增加。此外，电磁声也是吸油烟机噪声的一种。它是由电机定转子间的气隙磁场作用于电机定转子结构产生的。一般来说，电磁声会伴随多个倍频频率峰值，对人类听觉产生一定的影响。针对吸油烟机的噪声问题，消费者在选择产品时可以关注产品的噪声等级标准，选择低噪声产品。此外，定期清洗和保养吸油烟机也能有效降低噪声，保证吸油烟机的正常运转。

2吸油烟机辐射噪声分析

2.1吸油烟机结构及振动噪声

吸油烟机是我们厨房中不可或缺的电器之一，它可以有效的吸收油烟和烹饪过程中产生的气味，保持空气清新。吸油烟机的工作原理是通过风机系统，将油烟吸入机内，然后排出去。这个风机系统由电机、电机支架、蜗壳和叶轮组成。其中，电机是吸油烟机的重要组成部分，它通过驱动叶轮旋转，产生离心力吸入空气，并排出油烟。电机支架则起到支撑电机的作用，确保电机运转平稳。蜗壳则是连接电机和叶轮的重要部分，它将电机旋转的力量转换为风力，使得叶轮能够带动空气流动。而叶轮则是产生风力的关键部分，它可以有效的吸入油烟和气味，并将其排出去。然而，吸油烟机的工作过程中会产生一些噪声，主要包括气动噪声和结构噪声。气动噪声是指由于空气流动产生的噪声，这种噪声通常比较尖锐，会影响到人们的听觉健康。而结构噪声则包含了几种不同的噪声，包括电机本身振动辐射噪声、振动传递至蜗壳产生的噪声以及气动噪声引起的二次结构噪声。这些噪声都会对人们的生活造成一定的干扰和影响。为了减少吸油烟机的噪声，厂商们通常会采用一些降噪措施，如在风机系统中加入缓冲材料、优化电机的结构和轴承，以及增加吸风口的面积等。这些措施可以有效的减少吸油烟机的噪声，保障人们的健康和生活质量。

2.2异常噪声频谱分析

针对嗡嗡噪声进行的噪声测试是一项非常重要的研究工作，其目的是为了评估吸油烟机在工作过程中产生的噪声水平，以此为基础，进一步改进相关产品的设计和制造质量。这项测试采用了GB17713-2011标准，并在半消声室进行，以确保测试结果的准确性和可靠性。在测试过程中，测量球面半径为1.414m，共有4个测点。测试过程中吸油烟机转速由低速升高到最高速，测量整个升速过程的噪声性能。通过测试，发现异常噪声的频率为23阶、24阶及25阶，对应频率大约为560Hz。这些异常噪声对于产品的使用体验和使用寿命都有不利的影响，因此需要对其进行进一步的分析和研究。通过对测量电机24阶振动幅值与异常噪声发生转速相吻合的推断，可以得出结论，该异常电磁噪声是由共振引起的。这一结论对于改进吸油烟机的设计和制造具有重要的指导作用。在产品的设计和制造过程中，需要针对这些异常噪声进行进一步的优化和改进，以提高产品的性能和品质，为消费者提供更好的使用体验。

3吸油烟机异常噪声的改善方法

3.1嗡嗡声的改善方法

首先，我们可以提升电机的隔振性能，这样可以减小电机的振动，从而降低嗡嗡声的产生。其次，提高电机支撑架的刚度也是一个有效的方法，因为如果电机支撑架的刚度不足，很容易引起蜗壳部件的振动，从而产生嗡嗡声。此时，我们可以将支撑架的厚度适当增加，这样可以明显减小电机传递至蜗壳的振动。除此之外，我们还可以选择合适的风轮与电机进行匹配。如果风轮与电机匹配不良，电机就会运行在其磁场圆度相对较差的工况下，这样电机本身的振动就会变大，从而产生嗡嗡声。因此，选用合适的风轮对于改善嗡嗡声非常关键。另外，我们还可以使用减振垫来减小电机振动传递至蜗壳和箱体的振动。常用的电机减振垫有平垫和工字垫等类型，其中工字垫的隔振性能优于平垫。最后，我们还需要注意蜗壳结构的模态设计。在设计蜗壳结构时，应避开100Hz及其倍频频率，以免引起共振。如果设计不当，就会产生嗡嗡声等问题。

3.2CFD数值计算

在厨房里，吸油烟机是必不可少的设备。然而，吸油烟机的设计也很重要，因为它能影响到食品的味道和家庭的健康。近年来，采用开放界面设定的吸油烟机设计成为了一种趋势。开放界面设定是指吸油烟机的进、出口区域采用开放的设计，这样有利于流体的进出以及对流场的控制。为了保证流动参数的守恒特性，设计师采用了滑移网格交界面处理方式。这种方式能保证在不同的网格之间流动参数的连续性和平滑性。吸油烟机的气动噪声是需要考虑的一个问题。它可分为单极子源、偶极子源和四极子源。单极子源体现了空气流动过程中作用在壳体、叶轮、蜗壳表面载荷的均匀性。偶极子源则描述了各个区域速度梯度的变化，这是由于流道剪切力所引起的。四极子源则从涡旋的角度描述了流场的不均匀程度，需要进行相应的改善。

3.3噪声控制措施设计

气动噪声控制是设计降噪措施的重点方向。在吸油烟机内流道的仿真分析为依据下，现重点对出口流道、蜗舌、蜗壳等部位开展噪声控制措施的设计。针对蜗壳的气体流道进行优化设计，尤其是出口位置的蜗舌结构及附近区域。蜗舌是风机内部的一种结构，其作用是诱导气流改变运动方向，使气流尽可能多地排出风机，减少风机中回流的产生。因此，蜗舌的形状会直接影响风机内部气流状态及风机噪声。在优化设计时，需要综合考虑蜗舌的形状、角度、尺寸等因素，以及蜗舌与其他部位的连接方式。通过仿真分析和实验验证，找到最佳的蜗舌结构和位置，可以有效降低吸油烟机的噪声。除了蜗舌之外，出口流道也是影响吸油烟机噪声的重要因素。出口流道的设计需要使气流尽量平稳地流出，并减少涡流和湍流的产生。此外，还需要注意出口流道的长度和直径的比例，以及出口位置与噪声源的距离等因素。

4结论

综上所述，消费者对吸油烟机噪声性能的关注并不是无基础的。在今后的生产和消费中，吸油烟机厂商和消费者应该共同努力，使得吸油烟机的噪声性能得到进一步的提升，为消费者创造更加安静舒适的厨房环境。

参考文献：

[1]刘小民，王星，汤虎，等.我国吸油烟机性能改进技术研究进展[J].轻工机械，2021,29(3):122-127.

[2]张胜利，席德科，李华星，等.多翼离心风机气动噪声的降噪[J].噪声与振动控制，2021,31(3):166-170.

[3]冯黔军，徐茂青.吸油烟机性能指标及关键技术分析[J].家电科技，2021,30(12):44-46.

[4]姜鸿，张凯.吸油烟机气动噪声的数值模拟[J].中国计量学院学报，2021,27(1):58-62.