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    风冷式静音柴油发电机组噪声源分析及降噪措施

    Date: 2020-07-26Hits:
    导读:在风冷式柴油发电机组噪声控制研究过程中发现,在静音箱体外形尺寸严格限定的条件下,根据风冷机组噪声产生根源及频率特性,在有限空间内设计以钢板、隔声毡、岩棉板及微穿孔板为复合结构进行隔声与吸声。隔热型阻抗复合消声器以低功率损耗实现28dB的降噪效果,合理的静音箱体通风口设计及冷却风量计算满足机组野外作业及高低温试验要求,在柴油发电机组有限空间内通过综合噪声控制实现了1m处噪声测量平均值83dB的良好效果。...

     风冷式柴油发电机组以其良好的低温启动性能及适应性得到快速发展,柴油发电机组作为应急备用电源在通信、医疗及军用产品中得到广泛应用,尤其在军用中对柴油发电机组的高低温性能及噪音有很高要求。风冷式机组除自身的冷却风扇外还需要根据机组整体散热要求选择安装合适风量的轴流式冷却风扇,风扇本身及机组静音箱通风口会产生较高的噪音。大功率机组冷却方式基本都采用水冷式,对小功率且外形尺寸有严格限定的机组,风冷式柴油机(静音箱式)小巧的体积就显示出优势,在风冷式发电机组降噪研究方面,康明斯等国际领先品牌风冷机组噪声值相对较高,为了在静音领域的绝对领先,康明斯更全面的对风冷式柴油发电机组进行降噪研究,提升康明斯风冷式柴油发电机组整体性能具有很好的现实意义。

    一、风冷式柴油发电机组噪声分析及降噪措施

    1、噪声源分析

    柴油发电机组主要由柴油柴油机(静音箱式)、发电机及控制系统组成,不加任何降噪措施时,柴油机(静音箱式)噪声声压等级 1m处一般在90dB120dB,必须对其进行全局噪声控制,静音机箱是降低机组噪声的有效技术手段。风冷式柴油发电机组的噪声主要分为以下五类。

    1内燃机排烟噪声是一种高温、高速的脉动性气流噪声,该噪声成分复杂,频率带宽,并包含大量热能,是机组噪声控制的重点与难点。

    2排气噪声指静音箱体出风口处噪声,包括排风噪声、气流噪声和风扇噪声等。因静音机箱普遍采用强制排风方式,使得噪声向箱体外传播,该处噪声源较多,各处噪声频率分布不同,噪声声级较高。

    3进气噪声泛指静音箱体进气处噪声,包括柴油机(静音箱式)的进气噪声和静音箱体通风口处进气噪声,与进气管的长度、空气过滤器及静音箱体开口形式有关。

    4燃烧噪声指柴油机(静音箱式)在工作状态下通过缸体表面辐射的噪声。燃烧噪声的峰值仅与转速、缸数、冲程及制造精度有关。

    5机械噪声是机组工作时振动产生的噪声,大部分机组虽有减振措施,但不可避免会造成静音机箱内部共振,产生低频噪声。

    2、静音发电机组主要降噪技术措施

    对发电机组进行噪声控制,首先要减小各声源处噪声,而后再对机组全局进行噪声综合控制,根据各处噪声不同的产生机理,主要有以下四种与之相适应的降噪措施。

    1消声措施

    机组排气采用消声器,根据柴油机(静音箱式)排烟噪声特性,消声器有阻性消声器、抗性消声器和阻抗复合型消声器,通过排烟通道及扩张室的合理设计,可以达到良好的降噪效果。

    2隔声措施

    对于静音及超静音发电机组,柴油机(静音箱式)的噪声是最主要的噪声源,采用各类隔声材料来隔离噪音是最有效的技术手段。材料隔声效果随隔声材料面密度的增大而越来越好,在实际设计中要根据隔声量选用合适的隔声材料及设计厚度。

    3吸声措施

    除隔声材料的使用外,对传到静音箱体内壁的噪声要利用吸声材料作为内衬来吸收入射到其上的声波能量,从而减弱反射声波能量,降低机组噪声。常采用吸声材料有玻璃棉、聚氨酯泡沬塑料和岩棉板等。这些材料为多孔性吸声材料,当声波入射到材料表面,引起材料空腔中空气和微小纤维的振动,内摩擦和粘滞阻力使一部分声能转化为热能[4],提高了中、低频声波的吸声效果。

    4减振措施

    柴油机(静音箱式)与发电机的工作会使发电机组产生振动,由此引发的机械振动不仅产生噪声,而且降低了机组的使用性能,必须采用减震器或隔振器对机组做减振处理[5,6]。设计时要考虑机组振动频率与减振器振动频率,使固有频率隔开,避免共振。


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