Havalandırma sistemlerinde gürültü şikâyeti ile yüksek basınç kaybı genellikle aynı yerlerden kaynaklanır: keskin dönüşler, ani daralmalar, yarı kapalı damperler, kötü yerleştirilmiş fanlar.
Sebep ortaktır. Akış ayrıldığında ve çalkantı ürettiğinde hem mekanik enerji ısıya dönüşür (basınç kaybı) hem de basınç dalgalanmaları yayılır (gürültü).
İki kaynak türü
Fan gürültüsü. Kanat geçiş frekansında tonal bir bileşen ve geniş bantlı bir bileşen. Kanat sayısı ve devirle belirlenir; salyangoz dili ile kanat arasındaki mesafe tonal bileşeni doğrudan etkiler. Bkz. dönen makineler notu.
Akış kaynaklı gürültü. Damper, menfez, dirsek ve daralmalarda oluşan türbülanstan. Hıza çok güçlü biçimde bağlıdır — kanal kesitini büyütmek, hızı düşürerek gürültüyü belirgin biçimde azaltır.
Susturucu bedava değildir
Akustik susturucu, kesiti daraltarak ve yüzey ekleyerek çalışır; dolayısıyla basınç kaybı ekler. Eklenen kayıp, fanın daha yüksek devirde çalışmasını gerektirirse fan gürültüsü artar ve kazanç kısmen geri verilir. Susturucu tasarımı bu yüzden bir akustik hesap kadar bir akış hesabıdır.
Modelleme yaklaşımı
Gürültünün kendisini doğrudan çözmek (akışın ürettiği basınç dalgalarını hesaplamak) pahalıdır ve ölçek çözümleyen bir yaklaşım gerektirir.
Endüstriyel pratikte çoğu zaman yeterli olan, kaynakları bulmaktır: türbülans kinetik enerjisinin ve hız dalgalanmalarının yüksek olduğu bölgeler gürültü kaynağıdır. Bu, ucuz bir RANS çözümünden okunabilir ve geometrik iyileştirmeyi yönlendirmek için yeterlidir.
Mutlak ses seviyesi soruluyorsa ölçüm ya da ayrıntılı akustik analiz gerekir; CFD'nin bu konudaki karşılaştırmalı gücü mutlak gücünden fazladır.
Kaynaklar
- ANSI/AMCA Standard 210 / ANSI/ASHRAE Standard 51 — Laboratory Methods of Testing Fans for Certified Aerodynamic Performance Rating. AMCA International / ASHRAE.
- Spalart, P. R., Jou, W.-H., Strelets, M. & Allmaras, S. R. (1997). Comments on the feasibility of LES for wings, and on a hybrid RANS/LES approach. In Advances in DNS/LES, Greyden Press, Columbus, OH.