为研究空调通风系统中因存在三通等局部构件而引起的气流再生噪声产生机理,从声源处对其进行控制,采用声学有限元与计算流体动力学相结合的方法,对分流三通局部管段内气动噪声进行分析,获得了管道内表面气动噪声源的强度及其分布规律。探讨了支管前过渡倾角和支管流量分配比对声源强度与噪声传播特性的影响。研究结果表明:当气流流经分流三通管道时,由湍流运动引起的偶极子声源占主导地位,且主要噪声源位于支管处;在支管入口前增加倾角,可削弱声源强度,减少声波向声场传递的声能量,存在某个最优倾角角度使最大声源强度最低;若仅改变支管流量分配比例,声源强度改变,气动噪声主要声源位置不发生变化。倾角与流量分配比变化会导致管道内流体的非定常涡旋运动改变,从而影响到表面偶极子声源强度与噪声传播。

由风管及局部构件中气流所产生的气动噪声一直是空调风管系统面临的主要问题之一,在系统设计阶段对管件中的气动噪声进行准确计算具有重要工程意义。对比我国与其他国家指导规范中空调风管系统气动噪声计算的相关内容后,发现主要差异集中于三通管件处气动噪声的计算。为探究各计算方法的准确性,对三通管件的气动噪声进行了测试和数值模拟。通过实验研究发现根据《ASHRAE Handbook》中噪声算法所得结果与实测数据更为接近,数值模拟也得到相似结果。同时,实验与模拟中均发现干管出口端噪声水平低于支管出口端,这与《ASHRAE Handbook》所述矛盾。故认为《ASHRAE Handbook》中三通气动噪声算法更准确,但其对干管出口端噪声的描述存在问题。

对比了我国《实用供热空调设计手册》所用噪声计算方法与美国ASHRAE,英国CIBSE guide以及日本《空气调节·卫生工学便览》中所列方法。通过算例计算重点比较了中美两国手册在直管段气动噪声,弯头气动噪声,三通气动噪声和末端风口处气动噪声及各部件处噪声衰减计算上的异同。最终,除直管和弯头处噪声衰减以及声学指向性系数的计算略有出入外,主要差异集中于三通处气动噪声的计算。