第八章噪声控制基本原理与方法2

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1、第八章 噪声源,声源发声的机器设备和车辆等(从一个房间来说,一个设备不认为是一个声源,从全厂范围来看,车间内数台机器视为一个声源) 分类: 空气动力性噪声空气振动 机械性噪声 机械零件振动产生 电磁噪声 由电磁引起零件振动,也属机械性噪声,1.空气动力性噪声,定义: 气体的流动或物体在气体中高速运动引起空气振动而产生的,也称气流噪声,如风机、空压机、锅炉放气、喷气飞机、火箭等产生的噪声。空气动力性噪声一般高于机械性噪声,影响广,范围也大。 现代技术的发展,空气动力机械功率愈来愈大,转速也越来越高,产生的噪声也愈强。 如:火力发电厂的排气噪声,达150以上; 喷气式飞机声功率级已达150-160

2、dB; 卫星火箭的声功率级以达195dB.,1. 排气放空噪声射流噪声,(1)射流噪声由管口喷出高速气流生成,也叫喷注噪声。 气流从孔口高速喷出,与周围空气强烈混合,周围大气稳定状态,受到巨大扰动,产生强大噪声。 (2)来源 锅炉生产系统的排气排放高压、高温水蒸气 空压机、风机的排空 生产系统的工艺气体或液体排放,(3)射流噪声功率 (4)治理方法:加消声器,2.风机噪声,(1)风机噪声的产生 风扇和风机噪声主要由旋转噪声和涡流噪声两种成分组成 旋转噪声是由旋转的叶片周期性地打击空气质点,引起空气质点脉动,产生噪声。 单位时间内打击空气质点的次数,也是旋转噪声的频率。 式中: -转数(转/分)

3、 -叶片数 60 -将分换算成秒,例汽车驾驶室用140暖风机,其转数3200转分,叶片数为30,求旋转频率。 解: (2)涡流噪声 叶片在旋转时,周围气体在叶片后面产生涡流,形成压缩与稀疏的过程,从而产生噪声。 涡流噪声的频率可由下式求得: 式中: -气流速度,叶片与气体的相对速度(m/s) -气流受阻时,障碍物的特征尺寸。对于圆管为直径(m) 一定时,叶片上各点圆周速率不同,从圆点到圆周连续变化,所以涡流噪声表现为宽频段的连续谱。,(3)影响风机声功率的因素 -正面阻力系数 -圆周速度 -风机直径,(5)风机噪声的估算 由于影响风机声功率的因素很多,精确计算不太可能,需进行估算。估算风机声功

4、率级的公式 式中: 体积流量,风量 m3/s 静压(cm H2O) 常数,取决于风机类型,如径向离心式风机, 上式仅适用于叶片通道频率在5004000HZ四个倍频带(500、1K、2K、4K)以外的条件下,若在这四个倍频带之内,则应在按上式算得的声功率的基础上再加3dB。,(5)风机噪声的治理 选低噪风机 入风口加集流器 消声器 隔振 隔声罩,4 空气压缩机噪声,(一)它是用来提高气体的压力的设备,由马达或透平机拖动,造成空压机噪声的主要原因是拖动空压机的马达和冷却风扇。 (二)声功率的计算 对离心式和往复式空压机 dB 式中 , 电机额定功率,马力 空压机常数, (三)噪声治理 (1)空压机

5、噪声处理进出口安装消声器 (2)造值班室,5 泵噪声 泵噪声来源于液体压力和机械两大类,如液体压力的波动,机械零件的冲击、偏心、不平衡旋转等。在500、1k、2k、4k四个频段内,泵的总声功率级为 式中: 额定功率,马力 泵常数 离心泵 螺旋泵 往复泵 对于额定转数低于1600转/分的,减去5dB,二 机械性噪声,机械性噪声是由固体振动产生的。机械的金属板、轴承、齿轮等发生碰撞、冲击、摩擦、滚动等都会产生噪声。 机械性噪声声源有: 1、由机械零件运动产生的噪声 机械的上下、左右、前后的往复运动和绕以此三方向为轴的旋转运动都会产生噪声。 这种噪声是由于旋转零件不平衡,往复机械不平衡运动产生的。

6、2、机械零件之间接触产生的噪声 固体之间的滚动、滑动和敲击接触,相互作用发出声音。 3、由于机械零件之间力的传递产生噪声 机械传动零件:如离合器、齿轮、链条机构 液压传动零件:如液压泵、液压缸、控制阀等。,4、由于机械零件与外圈或内包介质之间相互作用发出声音。 此时往往它与空气动力性噪声复杂出现。 5、工具和工件间相互作用产生噪声 如切割、剪切、磨削和成型时,由于工具和工件的相互作用产生各种噪声。,三 电磁噪声,电磁噪声属于机械类噪声。 电动机、发电机的电磁噪声是由交变磁场对定子和转子作用,产生周期性的交变力,引起振动产生的。这个交变力与磁通密度的平方成正比。 电机的电磁振动一般在1004kH

7、Z范围内。 目前,电机噪声已列入国际标准。电机噪声的大小反映了电机设计、工艺、加工、装配和材料的质量水平,所以国内外已把安装电机噪声大小作为考核电机质量的主要指标。电机噪声一般是由电磁、轴承、风扇、机械等几个方面噪声组成。但电机噪声主要与电动机功率和转速有关。,Y系列电机的A声级如下: -电机额定功率(千瓦) -电机同步转速(转/分) 治理方法:加隔声罩罩的进排风口加消声器。,第9章 噪声控制的基本方法,(一)噪声污染的特点 噪声与废水、气、渣不同,在环境中不积累不持久,声源停止振动,噪声立即消失。 (二)造成危害的必备因素及控制方法 只有声源、传播途径和听者三者同时存在时,噪声才能成为危害,

8、治理需从这三方面着手。,1. 降低声源噪声 降低声源噪声为最彻底最积极的方法,即把发声大的设备改造成发声小或不发声的设备。事实上,这方面的潜力也很大。 (1)改进机械设计降低噪声 设计中,选用发声小的材料 一般的金属,如钢、铜、铝等,内摩擦小,消耗振动的能量小,用它们制造机器,机器噪声大;但若用减振合金(如锰-铜-锌合金),内阻大,消耗振动能量的本领也大,用它制造的机器噪声就低。 改革设备的结构减小噪声,对风机,选择最佳叶片,由直片形改成后弯形,可降低10dB ;把电动机冷却风扇从末端去掉23mm,可降低67dB。同风量的风机,大直径、低转速,声压级低;否则高。但大直径、低转速的风机经济性差。

9、 改变传动装置,把正齿轮传动改变成斜齿轮或螺旋齿轮,可降低310dB,若用皮带传动代替正齿轮传动,可降低16dB。,(2)改革工艺和操作方法降低噪声 用焊接代替铆接,可收到20-40dB的减噪效果;用无声的液压代替锤打。 工业锅炉,高压蒸汽放空时产生很大噪声,若将排放的蒸汽回收进入降温减压器,再送入蒸汽网管中去,这既降低了噪声,又回收了蒸汽,节约了能源。 (3)提高加工精度和装配质量降低噪声 提高机械设备的加工精度,使零件间的撞击和摩擦尽量减小。 提高装配质量,调整好运动元件的动态平衡,减少偏心振动,这都会减噪。 另外,提高加工精度和装配质量,都会延长机器寿命,提高机器效率,一般来说,噪声的大

10、小反映了机器产品加工精度和装配质量的好坏。过去设计、生产制造所不重视噪声的大小,现在这种状况有些改变,正着手制定产品噪声标准,把噪声大小作为衡量产品质量的标准之一。,2. 在传播途径上降低噪声 在声源上减噪仍不能达标者,则可在传播途径上采取措施 总体布局合理 实行“闹静分开”的设计原则,缩小噪声的干扰范围。 如:高噪声厂房应集中布置;高噪声区与低噪声区分开;要求安静的全厂性的建筑物(如办公大楼)应集中布置在厂前区;高噪声区应远离厂前区布置,布置在安静区的下风侧;工业区与居住区应有1.5km的防噪距离。 利用声源的指向性,合理布置声源与建筑物的位置 利用天然地形,如屏障、丘陵、土坡、森林等,把声

11、源与人经常活动的处所分开 利用声压级随距离衰减的规律,合理布局建筑物 其他措施,如隔声、吸声等,3.个体防护 耳塞耳罩防声头盔 (三)噪声控制工作程序 噪声控制工作应当在工厂、车间和机器安装前对噪声进行预测,根据预测的结果和允许标准,确定减噪量,选定合适的噪声控制措施,在建厂和机器安装的同时进行噪声控制措施的施工。 对已经投产的工厂,所存在的噪声间,因受现场条件的限制,噪控有不少困难,常常仅是采取一些补救措施。 具体噪声控制程序如下图所示。,噪声控制程序,现场调查测定,补加新措施,确定噪声源,隔声罩或隔声室、吸声处理消 声器、隔振、阻尼、管道隔声,声源分布,主要声 源,声源声学特性,现场特征,

12、确定噪声标准A 声级或评价曲线,确定传播途径,确定降噪量,评 价,减噪效果鉴定,安装施工,施工设计,确定噪声控制方案,实际声级减噪声标准得需 降低的A声级或倍频带声压级,固体传声、 空气传声、传播途径数量,未达预期效果,查找原因,降噪效果、投 资多少,对正常工作的影响,声源控制、传播途 径控制、个体保护,经济概算,对操 作、维修的影响,考试安排,第八周 周五(10月30日)3-4节,在教学馆210室进行课程开卷考试。望周知。 要求如下: 1)和以往考试一样,两个班级在室内两侧分开做。班级内学生务必按照学号先后顺序(到时候会现场签写登记考试人员)在上课时间前做好,以免影响正常考试时间。 2)考试时间10:00-12:00 3)禁止携带和使用手机、笔记本、平板电脑等电子或通讯工具,无需计算器; 4)可以携带打印材料或书籍等考试相关材料; 5)其他纪律要求与以前考试同,不再重复。,

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