项目目标

本项目拟利用全球领先的声学超材料技术，通过最优化空间结构设计及宽频吸收谱定制，开发出新一代静音风机产品，兼顾保持风机空气动力学性能，为家电行业产品升级提供基础。

项目背景

静音家电的高端定位已成为国际市场的共识。风机是各种家电产品的重要组成部件，其声学特性直接决定了家电工作噪音水平及使用舒适度。

风机产生的噪声，往往频带很宽，且中低频占主要部分，而整机内布局又紧凑，空间狭小。如海绵类的传统声学材料，此时在低频段效果受限，故而设备整体噪声问题:也得不到有效的解决。

超材料降噪技术，可利用限定空间而对工作频段进行高效定制，从而实现理论上最优的整体降噪效果。

项目特色和创新点

在传统风机的设计中，流体问题是设计总是第一考虑因素，而噪声是次要考量甚至是不予考虑。因此在风机设计完成后，往往需要进行额外的结构或材料，来解决相应的噪声问题，而这种被动的方式下，传统降噪材料缺乏使用灵活度的缺点被进一步放大，无法提供有效的降噪效果。

超材料降噪技术基于结构本身，因此能与风机流体设计相结合，从设计之初，就同时考量流体与噪声两个问题。同时，灵活的结构设计，可以保留风机形态的整体性，并对风机低频噪声进行有效处理，最终形成一款新型静音风机

项目成果

- 通过前期调研，选取了一款用于小型家用热水器的离心风机(口径D31mm)；

- 集中测量了改款风机的噪声谱数据，并分析其在各频段内的能量分布；

- 针对该噪声谱，初步定制了可高效降低入风口噪声的吸收谱；

- 针对目标吸收谱以及风机本身结构，设计了超材料结构降噪件原型；

- 声学仿真结果符合预期效果，并开始原型机打样制作；

- 样机测试结果符合预期（声阻抗管&整机验证），开始对样机结构进行优化；

- 制作可量产的样机结构，并使用3D打印进行验证

图1：噪声测试

图2：单风机近/远场噪声谱

图3：可装配结构分拆

图4：装配图