【摘 要】文章针对空调系统噪音控制展开系统性探索，通过多物理场耦合分析揭示了压缩机振动、气动噪音与结构传声的相互作用机理。基于流体力学与结构动力学原理，构建了压缩机—风道—壳体三维振动传递模型，提出梯度化声学阻抗匹配理论与仿生拓扑协同优化方法。通过流线型风道重构、变频压缩机减振系统升级及多层复合隔音材料应用，结合数值仿真与半消声室实验验证，实现了宽频噪音的协同控制。实验数据表明，优化后的空调系统声功率级降低，显著提升了设备声学品质。研究成果为空调静音技术的发展提供了新的理论框架与工程化解决方案。

【关键词】空调系统；噪音降低；结构设计；创新性

引言

伴随人们生活水平的持续提升，住宅、办公室的环境舒适性逐渐被更多人所看重。空调设备是调节房间温度的主要设备，获得了广泛应用。需要注意的是，空调设备工作时造成的噪音污染已经成为造成客户不满的主要原因之一。大噪音会对人们的休息、学习和工作造成影响，长时间在大噪音下工作会对人体健康产生一定的负面影响，损害听觉机能、造成睡眠紊乱、产生心理压力等。因此，空调降噪对提高空调产品的质量、满足顾客需求以及促进空调行业的持续发展有着非常重要的作用[1]。

一、空调系统噪音产生的根源与传播路径分析

（一）压缩机噪音：空调噪音的关键源头

在空调系统中，压缩机至关重要，其运作时会产生噪音。机械摩擦是其重要的噪音源，长时间使用后，轴承磨损出现缝隙，滚珠滚动受阻，与内外圈频繁碰撞，产生刺耳机械噪音。同时，活塞在气缸内做往复运动，若因制造误差或磨损致使配合精度降低，活塞与气缸壁摩擦加剧，发出尖锐的声响。此外，制冷剂在压缩机工作时，会经历压缩与膨胀的连续过程，期间压力剧烈变动，压缩阶段压力迅速攀升，膨胀阶段压力急剧下降，压力波动使气体流速加快，产生尖锐气流噪音。尤其是压缩机高负荷运转，同时承担制冷或制热任务时，机械噪音与气流噪音相互叠加，从压缩机内部传出，成为空调噪音的主要来源，严重影响用户的使用体验[2]。

（二）风道噪音：空气流动引发的噪音问题

空调风道作为空气流通通道，在空气输送过程中会产生各类噪音。当空气沿着风道流动，与风道壁面直接接触，摩擦作用持续发生，产生类似砂纸打磨的摩擦噪音。风道内气流状况复杂，在转弯处气流方向瞬间改变，原本平稳的流线被打乱，形成紊乱的紊流和漩涡，强大的气流冲击力撞击风道壁，发出砰砰的噪音。风口处，空气从狭窄空间喷出，流速突变，产生喷射噪音。若风道内存在障碍物，如安装不规范的部件，气流冲击障碍物会额外引发噪音[3]。这些风道噪音从风道内部，顺着空气流动方向，传播至空调出风口，最终干扰室内声学环境，降低用户舒适度。

（三）风机噪音：气动与结构噪音的综合呈现

空调设备中风扇的主要功能为带动空气进行流动，从而完成循环，同时风扇所发出的声音，是因空气动力学与结构共同因素导致的。当叶片开始高速旋转时，空气瞬间被破碎、搅拌，气压发生变化，继而形成了气动力噪音。风扇的转速越大，叶片对空气的切割次数就越多，气动力噪音也就越多。当叶片的形态不完美时，空气穿过时会造成散乱的现象，也会导致噪音增大。除此之外，在风扇运行过程中由于电机运转不稳定、叶轮中心不在中心等原因造成的机械振动，也能够通过风扇本体及风扇架等部件结构转化成弹簧波，从而传导到外部环境中，形成结构噪音[4]。这两种噪音相互影响，共同向风扇出口流动，不仅影响空调的工作稳定性，还从各方面干扰室内室外环境，是空调噪音的主要来源。

（四）空气传播：噪音扩散的主要途径

空调的噪音主要通过空气这一媒介进行传播，它为声音的扩散开辟了一条捷径。当空调内部的压缩机与风机运作时，产生的噪音通过空气迅速进入室内空间。空调出风口吹出的气流携带着这些噪音，在室内自由地蔓延，对人们的休息、学习以及工作造成了干扰。即便门窗紧闭，噪音依然可以通过门窗的缝隙、通风口等渗透进来。室外空调设备运作时发出的声响会借助空气扩散，进而干扰附近的居民。尤其是在人口密集的住宅区，众多空调外机产生的噪音相互交织，累积成持久的噪音污染，严重影响着居民的生活质量。