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发布时间:2021-04-12
空气净化器噪声控制
1. 空气净化器噪声源与传递特性
现而今,空气净化器噪声已经成为影响空气净化器使用的主要因素。空气净化器噪声源主要还是其内部的风机所产生。其传递途径则包含三部分:进气端、端以及面板。因此对空气净化器噪声控制主要是围绕如何通过降低其内部风机通过上述三个途径的传递贡献。
2. 风机噪声基本特性
风机的噪声包括旋转噪声和涡流噪声,其中旋转噪声是由于工作轮旋转,轮上的叶片打击周围的气体介质、引起周围气体的压力脉动造成的。由压力脉动造成气流很大的不均匀性,从而向周围辐射噪声。旋转噪声频率fi为:
fi=nzi/60 (1)
式中:n为轮机转数r/min,z为叶片数,i为谐波序号
从旋转噪声强度看,基频噪声,随着谐波次数变高,噪声强度渐渐变小。对于离心风机,叶片出口处沿着工作轮周围,由于存在尾迹,气流的速度和压力都不均匀,这种不均匀的气流作用在蜗壳上,于是在蜗壳上形成了压力随时间的脉动,气流的不均匀性越强,噪声也越大。
而涡流噪声则主要是气流流经叶片界面产生分裂时,形成附面层及漩涡分裂脱离,而引起叶片上压力的脉动,辐射出一种非稳定的流动噪声。
fc=Kvi/t (2)
式中:K为斯特劳哈尔数,在0.14到0.2之间;v为气体与叶片相对速度;t 为物体正表面宽度在垂直于速度平面上的投影。
由于涡流噪声频率主要取决于叶片与气流的相对速度,而相对速度与工作轮的圆周速度有关,则圆周速度是随着工作轮各点到转轴轴心距离而连续变化的。由此风机涡流噪声是一种宽频带连续谱噪声。
因此整体而言,风扇噪声特性是一种宽频连续谱噪声并在某些频率点显示出峰值。下图为一个典型的风机噪声频谱曲线。
风机噪声频谱
3. 空气净化器噪声控制设计方法
制氧机内部空间较为紧凑,同时风机的频谱范围较宽,因此需要根据风机运行时的噪声频谱特性,开展复合吸声材料设计,以满足在较薄的情况下得到较宽的吸声频带。再结合空气净化器的结构,开展消声通道的设计分析。
同时,如果对制氧机降噪量较大时,还需要净化器壳体的复合隔声设计。
后,对于制氧机内部振动较为突出的部件,开展阻尼减振处理。
一、油气管道声源特性
天然气长输管道工艺场站存在多种工艺管线和工艺设备等多声源发声体。场站在正常运行时,噪声主要来自汇气管、分离器、阀门及调压设备、放空系统以及各类通风扇、排风扇、循环泵等产生的噪声。在非正常运行时,噪声来自放空管、分离器调压时产生的瞬时噪声;清管作业时,主要来自放空管产生的瞬时噪声。
场站噪声强度大小与投入运行的设备及运行工作状况有关。在冬季用气高峰期间,由于管道内部天然气气流的流速和压力较高,工艺管线和设备产生的噪声强度就较大,但其他用气时间,噪声强度相对较低。
根据对场站噪声声源的分析,场站噪声可以分为气流噪声、机械噪声、电磁噪声。
1)气流噪声:当天然气高压气流由干线进入支线时或气流通过调压阀时,由于管道内径变小,导致天然气高压气流冲击、摩擦管道内壁产生的能量,以声波的形式从该处辐射出来,从而产生噪声。一般而言,气流噪声比其它设备的噪声要高10~30dB(A), 是工艺场站的主要噪声源。
2)机械噪声:工艺场站有许多工艺设备快速旋转和往复运动,产生摩擦、冲击,引起机件振动而产生的噪声。
3)电磁噪:由驱动电机的磁场脉动引起的噪声,电机冷却风扇还引起气流噪声等。
二、油气管道噪声满足要求
中华共和国石油化工行业标准《SH/T 3146- 2004 石油化工噪声控制设计规范》规定油气管道首先满足厂区作业人员的噪声要求,即:
同时,由于油气管道一般距离居民区较近,因此油气管道噪声辐射到厂界的噪声强度不得超过下表值:
其中:
0类声环境功能区:指康复疗养区等特别需要安静的区域。
1类声环境功能区:指以居民住宅、卫生、文化教育、科研设计、行政办公为主要功能,需要保持安静的区域。
2类声环境功能区:指以商业金融、集市贸易为主要功能,或者居住、商业、工业混杂,需要维护住宅安静的区域。
3类声环境功能区:指以工业生产、仓储物流为主要功能,需要防止工业噪声对周围环境产生严重影响的区域。
4类声环境功能区:指交通干线两侧一定距离之内,需要防止交通噪声对周围环境产生严重影响的区域,包括4a类和4.b类两种类型。4a类为高速公路、一级公路、二级公路、城市快速路、城市主干路、城市次干路、城市轨道交通(地面段)、内河航道两侧区域;4b类为铁路干线两侧区域。
三、油气管道噪声治理
油气管道治理除了常用的吸声、隔声和阻尼等处理手段外,主要的还是针对管道辐射噪声开展。即应该采用声源识别技术,判断管道辐射噪声源的主要位置,而后针对管道开展阻尼吸声隔声复合包裹手段,降低管道辐射噪声。
车间厂房中设置的机器较多,常见的压缩机、风机、空压机以及各类加工设备等,不同机器产生噪音的原因不相同。因此在进行车间厂房噪音治理的过程中,重要的就是找到影响敏感点噪声源的主要贡献,再结合这些噪声源的特性开展综合噪声治理。具体而言,首先是根据各个敏感点所要求的噪声限值要求(即噪声控制的目标)和该点的实际噪声值和倍频程噪声特性;计算出如各个倍频程所需的降噪量。
对于车间厂房内噪声控制的主要方法有:
1、机械设备安装做好减振处理
车间厂房在安装机械设备时就应重视减振处理,具体的做法就是在机械设备的底部采取相应的减振、隔震措施。
2、吸音降噪
一般厂房内的墙面和顶均为混凝土,其吸声较小,因此厂房内混响时间较长,同时设备运行时的噪声衰减也较为缓慢,因此需要开展吸声降噪处理。
3、隔声降噪
隔声降噪主要是降低设备运行时到达降噪点直达声的贡献。
4、阻尼减振
当厂房内设备某些薄板结构存在较为明显的振动时,需要开展阻尼减振降噪处理。
5、消声降噪
对于厂房内的各种风机等设备,需要开展消声处理。
乘用车声学开发是声学同步设计中,相对开展较多的工作。乘用车声学包开发主要包括以下内容:
1. 概念阶段
1.1 Benchmarking(定标)和目标值设定
1.1.1 对竞品车进行路试和整车空气传播噪声传递函数测试
1.1.2 对竞品车声学包进行技术分析和声学测试
1.1.3 为目标车选择声学包方案
1.1.4 设定整车目标值
噪声测试
2. 工程阶段
2.1 阻尼片仿真分析
2.1.1 测试阻尼材料阻尼性能
2.1.2 进行阻尼片仿真分析
2.2 声学包仿真与设计优化
2.2.1 对平板件进行吸声和隔声测试
2.2.2 材料测试、建模,用于仿真输入
2.2.3 声学包仿真分析与设计优化
2.3 SEA仿真分析
2.3.1 建立SEA模型
2.3.2 将内前围隔音垫、地毯等声学包零件部件集成到SEA模型中
2.3.3 基于目标车型的ATF性能,分解零部件目标值
2.3.4 基于分解出来的目标值,对零部件进行再次仿真分析和设计优化
噪声测试
3. 样件/样车阶段
3.1 隔声性能测试及前围区域设计优化
3.1.1 对内前围隔音垫和地毯隔音垫进行隔声测试
3.1.2 对前围区域各个开孔处进行隔音性能测试
3.1.3 对前围区域各个开孔处进行优化设计
3.2 声载荷测试及目标分解
3.2.1 声载荷测试
3.2.2 对状态的零部件进行声学测试和材料分析
3.2.3 更新并完成SEA模型,然后进行目标值分解
3.3 声学包设计优化并定型
3.3.1 根据新的零部件目标值,对声学包进行进一步的设计优化
3.3.2 对零部件进行吸声和隔声测试,加以验证
3.4 OTS样车验证
3.4.1 样车路试
3.4.2 样车空气传播噪声传递函数测试
3.4.3 通过手工样件对整车进行优化并验证
噪声测试,隔声测试
4. 量产前阶段
对样品车在量产前提供必要的NVH支持