畢業(yè)論文 華南某市航空發(fā)動機(jī)組試車間噪聲控制設(shè)計

1、仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計華南某市航空發(fā)動機(jī)組試車車間噪聲控制設(shè)計姓 名 毛 志 新院（系） 環(huán)境科學(xué)與工程系專業(yè)班級 環(huán)境工程041班學(xué) 號 200410324109指導(dǎo)教師 劉 暉職 稱 副教授設(shè)計答辯日期 2008年06月01日仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院教務(wù)處制學(xué)生承諾書本設(shè)計是在劉暉老師的指導(dǎo)下獨立完成的，所有圖紙和設(shè)計內(nèi)容由本人通過設(shè)計得來，沒有抄襲別人的成果。我能對本篇設(shè)計負(fù)責(zé)。本人簽名： 年 月 日 摘要設(shè)計題目為華南某市航空發(fā)動機(jī)組試車間噪聲控制。發(fā)動機(jī)組在運(yùn)行噪聲主要為機(jī)械性噪聲和渦汽流噪聲，屬中高頻噪聲。發(fā)動機(jī)組總a計權(quán)聲壓級為：121.5 db(a)，要求降噪治理后，操作室聲壓

2、級 65 db(a)。噪聲控制措施：操作室墻面滿鋪30 mm厚鋁穿孔吸聲板，100 mm安裝后空腔；天花滿鋪30 mm厚鋁穿孔吸聲板，200 mm安裝后空腔門為隔聲門。試車間墻面滿鋪25 mm厚不銹鋼穿孔吸聲板，50 mm安裝后空腔；采用聲閘雙重隔聲門，尺寸分別為2.41.64 m、2.1491.04 m；雙層38 mm厚防彈玻璃隔聲窗，50 mm空腔；進(jìn)風(fēng)口選用阻性消聲器，尺寸為532 m，消聲片為150 mm厚不銹鋼護(hù)面。治理后，操作室總聲壓級由121.5 db（a）降至58.25 db（a）。關(guān)鍵詞：噪聲控制 穿孔吸聲板 隔聲門 阻性消聲器目錄1 前言11.1 噪聲污染現(xiàn)狀11.2 設(shè)計

3、任務(wù)11.3 背景資料12 文獻(xiàn)綜述及規(guī)范摘要23 總體噪聲治理方案43.1 試車臺試車間43.2 試車臺操作室43.3 試車臺進(jìn)氣消聲器43.4 門窗44 理論分析說明及計算44.1 治理目標(biāo)44.2 基礎(chǔ)尺寸54.2.1 試車車間平面布置圖54.2.2 試車間的具體尺寸54.2.3 作室的具體尺寸64.3 隔聲64.3.1 隔聲墻64.3.2 隔聲門84.3.3 隔聲窗114.3.4 組合墻的隔聲量134.4 吸聲144.4.1 吸聲系數(shù)取值144.4.2 吸聲降噪計算公式164.4.3 試車間吸聲降噪量174.4.4 操作室吸聲降噪量184.5 消聲器194.5.1 進(jìn)氣消聲器194.5

4、.2 消聲器內(nèi)吸聲結(jié)構(gòu)的排布204.5.3 阻性消聲器消聲量204.5.4 氣流再生噪聲224.6 設(shè)計計算總結(jié)234.6.1 插入損失234.6.2 驗收預(yù)計效果244.6.3 治理前后對比245 噪聲控制設(shè)計總結(jié)255.1 工程總計算255.2 重點分析265.3 材料表265.4 經(jīng)濟(jì)分析26參考文獻(xiàn)28英文摘要29致謝30畢業(yè)設(shè)計成績評定表圖紙1 前言1.1 噪聲污染現(xiàn)狀噪聲是指人們不需要的聲音。當(dāng)聲音超過人們生活和社會活動所允許的程度時就成為噪聲污染。噪聲的危害是多方面的，如損傷聽力、影響睡眠、誘發(fā)疾病、干擾語言交談，影響和降低工作效率，長時間的噪聲使免疫系統(tǒng)功能紊亂，使人容易生病。

5、因此國家制定了相應(yīng)的規(guī)范，必須有效的防治和進(jìn)行綜合治理。1.2 設(shè)計任務(wù)本設(shè)計是對實際工程的跟蹤設(shè)計，實際工程是2007年9月開始到11月施工結(jié)束。本人親臨現(xiàn)場收集到大量實際參數(shù)后，查閱有關(guān)資料并進(jìn)行設(shè)計撰寫。復(fù)原本實際工程的設(shè)計部分是本次設(shè)計的任務(wù)。華南地區(qū)某市新建的航空發(fā)動機(jī)組試車車間位于遠(yuǎn)離居民區(qū)的山凹，工程設(shè)計時不需要考慮試車間運(yùn)行時對周圍居民的影響。噪聲控制的主體是1號試車臺的試車間。試車間主墻和次墻上各設(shè)的一扇門，主墻上開了一個觀察窗，側(cè)墻開了進(jìn)排氣預(yù)留洞（排氣消聲器非本設(shè)計內(nèi)容）。與試車間共墻相鄰的是操作室。企業(yè)要求航空發(fā)動機(jī)組運(yùn)行時，治理后操作室內(nèi)的噪聲a聲壓級不大于 65 d

6、b(a)，國標(biāo)要求a聲壓級不大于 70 db(a)。本車間內(nèi)航空發(fā)動機(jī)組，在運(yùn)轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的噪聲源主要為機(jī)械性噪聲和渦汽流噪聲，噪聲控制以中高頻噪聲為主。1.3 背景資料專業(yè)檢測站對航空發(fā)動機(jī)組噪聲進(jìn)行了實測，測距為離噴嘴2 m處總a計權(quán)聲壓級為：121.5 db(a)。測得到的噪聲頻譜數(shù)據(jù)圖表、基本參數(shù)表如下。表 1 航空發(fā)動機(jī)的噪聲檢測結(jié)果頻率/hz31.563125250500100020004000800016000聲壓級/db(a)9290909699111112115114104圖 1航空發(fā)動機(jī)的噪聲頻譜圖表 2噪聲源實測基本參數(shù)名稱介質(zhì)空氣的流量/kgmin-1壓力/kpa溫度/基本

7、數(shù)據(jù)壓縮空氣25000250200地理位置、氣候等概況：企業(yè)位于華南地區(qū)某市,屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候,年平均溫度1618.5 ,夏季平均風(fēng)速2.3 m/s,冬季平均風(fēng)速2.1 m/s,全年主導(dǎo)風(fēng)向為西北,年平均大氣壓1006.3 pa。2 文獻(xiàn)綜述及規(guī)范摘要2.1 環(huán)境噪聲控制工程2.2 噪聲與振動控制手冊2.3 工廠企業(yè)噪聲控制設(shè)計規(guī)范第2.0.1條工業(yè)企業(yè)廠區(qū)內(nèi)各類地點的噪聲a聲級，按照地點類別的不同，不得超過表3所列的噪聲限制值。表 3 工業(yè)企業(yè)廠區(qū)內(nèi)各類地點的噪聲a聲級序 號地點類別噪聲限制值（db）1生產(chǎn)車間及作業(yè)場所（工人每天連續(xù)接觸噪聲8小時）902高噪聲車間設(shè)置的值班室、觀察室、

8、休息室（室內(nèi)背景噪聲級）703精密裝配線、精密加工車間的工作地點、計算機(jī)房、（正常工作狀態(tài)）704車間所屬辦公室、實驗室、設(shè)計室、（室內(nèi)背景噪聲級）705主控制室、集中控制室、通訊室、電話總機(jī)室、消防值班室（室內(nèi)背景噪聲級）606廠部所屬辦公室、會議室、設(shè)計室、中心實驗室、（包括試驗、化驗、計量室）（室內(nèi)背景噪聲級）607醫(yī)務(wù)室、教室、哺乳室、托兒所、工人值班宿舍（室內(nèi)背景噪聲級）55注意：本表所列的噪聲級，均應(yīng)按現(xiàn)在的國腳標(biāo)準(zhǔn)測量確定。對于工人每天接觸噪聲不足8小時的場合，客根據(jù)實際接觸的時間，按接觸時間減半噪聲限制值增加3 db的原則，確定其噪聲限制值。本表所列的室內(nèi)背景噪聲級，系在室內(nèi)無

9、聲源發(fā)聲的條件下，從室外經(jīng)由門、窗、（門窗啟閉狀況為常規(guī)狀況）傳入室內(nèi)的室內(nèi)平均噪聲級。第6.1.2條吸聲處理的a聲級降噪量，可按表4預(yù)估。表 4 吸聲降噪量預(yù)估表車間廠房類型一般車間廠房混響很嚴(yán)重的車間廠房幾何形狀特殊（聲聚焦）混響很嚴(yán)重的車間廠房降噪量范圍（db）3561011122.4 工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)2.5 工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)2.6 工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（79年試行草案）2.7 建筑聲學(xué)設(shè)計手冊2.8 航空發(fā)動機(jī)試車臺設(shè)計規(guī)程2.9 房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)2.10 建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)3 總體噪聲治理方案3.1 試車臺試車間二號試車臺試車間的四周墻面安裝不銹鋼且穿孔率8%的穿孔吸聲板（尺寸

10、：1200 mm（長）590 mm（寬）25 mm（厚），采用不銹鋼壓條加鉚釘安裝，確保安全性和裝飾性。試車臺的高度在1.8 m以下，1.8 m以下受到?jīng)_擊力很強(qiáng)，故采用1.2厚不銹鋼面板并加大龍骨加密度，可有效防止非意外性沖擊而變形，保證其裝飾效果和吸聲效果不受影響，1.8 m以上普通不銹鋼面板。3.2 試車臺操作室試車臺操作室（觀察室）的四面墻壁和頂棚安裝鋁穿孔吸聲板（尺寸：1200 mm（長）600 mm（寬）30 mm（厚），面板厚1.5 mm，用輕鋼龍骨安裝。操作室墻面吸聲構(gòu)件用穿孔率為 8% 的鋁穿孔板；天花吊頂吸聲構(gòu)件飾面為穿孔率 20% 的鋁穿孔板，選用有利于低頻吸聲的方飄孔型

11、。3.3 試車臺進(jìn)氣消聲器阻性消聲器內(nèi)消聲片雙排平行插空布置，150 mm厚的消聲片共30塊。消聲片的面板為1.2 mm厚不銹鋼穿孔板。消聲通道的設(shè)計充分考慮了其通風(fēng)量及噪聲控制。為了減小空氣流阻，將消聲片進(jìn)氣端作了圓弧型形空氣導(dǎo)流處理。而由于本地區(qū)并不用考慮噪聲對周圍居民的影響，設(shè)計只需要考慮對操作室內(nèi)工作人員的影響。3.4 門窗門窗種類采用：隔聲門m2、m5：聲閘雙重隔聲門，隔聲門 m2 為對邊開，隔聲門 m5 為同邊開。隔聲窗c1：雙層防彈玻璃隔聲觀察窗，經(jīng)過防“吻合效應(yīng)”及防潮密封處理。4 理論分析說明及計算4.1 治理目標(biāo)原始噪聲的總 a 聲壓級為121.5 db(a)，本設(shè)計此數(shù)據(jù)

12、為設(shè)計依據(jù)。國家標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計規(guī)范（gb 87-85）中，測量點操作室屬于高噪聲車間設(shè)置的值班室、觀察室、休息室（室內(nèi)背景噪聲級）噪聲a聲級為70 db(a)，企業(yè)的要求為65 db(a)。由于噪聲設(shè)計不確定因素較多，故設(shè)計時確保工程實際可行，取 5 db的誤差值?？偨翟肓勘磉_(dá)式為:4.2 基礎(chǔ)尺寸4.2.1 試車車間平面布置圖圖 2 試車車間平面布置圖門窗尺寸： m2 24001640 雙道單開 4 扇，2 扇為設(shè)計內(nèi)容。m5 21491040 雙道單開 4 扇，2 扇為設(shè)計內(nèi)容。c1 1080840 隔聲窗 2 個，1 個為設(shè)計內(nèi)容。4.2.2 試車間的具體尺寸(1) 體積：(2

13、) 總表面積：(3) 實際貼吸聲體面積：(4) m2 隔聲門的面積：(5) m5 隔聲門的面積：(6) c1 隔聲窗的面積：(7) 進(jìn)氣消聲器的橫截面積：4.2.3 操作室的具體尺寸(1) 體積：(2) 總面積：(3) 墻面可裝飾吸聲材料的表面積：(4) 實際可襯貼吸聲體面積：4.3 隔聲本噪聲控制設(shè)計中物理量的計算說明均以中心頻率為500 hz下的數(shù)據(jù)為例，其他頻率下物理量均同理計算得出，并分別列入對應(yīng)的各頻率下表格中。4.3.1 隔聲墻4.3.1.1 隔聲墻的基礎(chǔ)知識用材料、構(gòu)件或結(jié)構(gòu)來隔絕空氣中的傳播的噪聲，從而獲得較安靜的環(huán)境稱為隔聲。隔聲墻、隔聲門等隔聲材料的一側(cè)的入射聲能與另一側(cè)的

14、透射聲能相差的分貝數(shù)就是該材料的隔聲量。一般隔聲材料或構(gòu)件，會因為使用的場合不同，測量方法不同而得出的隔聲量不同。主要分為三種：一、單層勻質(zhì)薄板；二、單層復(fù)合結(jié)構(gòu)；三、雙層板結(jié)構(gòu)。本設(shè)計中隔聲墻結(jié)構(gòu)：考慮到噪聲的聲壓級很大，土建施工時已經(jīng)確定隔聲墻的結(jié)構(gòu)（實際抹灰后，厚度為500 mm）：240 mm厚磚墻240 mm厚磚墻。聲學(xué)中隔聲量的增加不是簡單的數(shù)量加減，聲音的衰減隨著聲壓級的降低越來越困難。在資料書中查到相應(yīng)的單層隔聲墻的隔聲性能，如下表：表 5單層240厚磚墻的隔聲量結(jié)構(gòu)名稱面密度/kgm-2倍頻程中心頻率/hztl/db125250500100020004000測定計算24磚墻，

15、雙面粉刷53042454957646253524.3.1.2 隔聲量公式 ；式中：聲波的圓頻率空氣的密度，墻體的密度，單位面積墻體質(zhì)量，墻體的厚度，。隔聲增加量：由上式推算出隔聲結(jié)構(gòu)的厚度與隔聲量成正比。4.3.1.3 隔聲墻的隔聲量(1) 單層墻體的隔聲量：(2) 雙層緊貼墻體隔聲量計算：根據(jù)上式計算的原理，計算出其他頻率下的隔聲量見下表：表 6雙層緊貼墻體的隔聲量結(jié)構(gòu)名稱面密度/kgm-2倍頻程中心頻率/hz平均隔聲量/db125250500100020004000240厚磚墻240厚磚墻530485155637068594.3.2 隔聲門4.3.2.1 隔聲門的基礎(chǔ)知識門是隔聲的薄弱環(huán)節(jié)

16、。一般門窗的結(jié)構(gòu)輕薄，而且存在較多的縫隙，隔聲能力往往比墻體低很多。原因：重量比墻體輕，門周邊有縫隙。提高門的隔聲能力的方法：(1) 做好周邊的密封處理,如采用橡膠、泡沫塑料條、毛氈處理，加墊圈。(2) 采用厚而重的門扇，如鋼筋混凝土門。(3) 采用多層復(fù)合結(jié)構(gòu)，用性質(zhì)相差較大的材料疊合而成。如鋼板、木板、瀝青、玻璃棉等。(4) 設(shè)置“聲閘”，雙層門之間的空氣層可帶來較大的隔聲量。若在兩道門之間（門斗）布置強(qiáng)吸聲材料，可進(jìn)一步提高隔聲效果。圖 3 聲閘室示意圖4.3.2.2 隔聲門結(jié)構(gòu)由于門的隔聲能力往往比墻體低對整體隔聲量效果影響很大，故設(shè)計中一般采用隔聲門的隔聲量盡量與隔聲墻體的隔聲量相仿

17、，這樣才不會降低整體的隔聲效果。故采用聲閘室雙重門結(jié)構(gòu)：隔聲門500空腔隔聲門（空腔內(nèi)壁面襯有穿孔吸聲板，以彌補(bǔ)安裝誤差的隔聲量不足），隔聲門為復(fù)合門的隔聲特性見下表：表 7復(fù)合門特性結(jié)構(gòu)名稱倍頻程中心頻率/hz平均隔聲量/db隔聲指數(shù)125250500100020004000多層復(fù)合門（見圖8-9c）隔聲量tl/db38344446505544.5圖 4 聲閘雙重隔聲門m2示意圖圖 5 聲閘雙重隔聲門m5示意圖4.3.2.3 隔聲門（m2 和m5 結(jié)構(gòu)相似）試車間為：聲閘雙重隔聲門（結(jié)構(gòu)：隔聲門500空腔隔聲門）；操作室為：單層隔聲門。(1) 單層隔聲門的隔聲量：tl1 = 44 db(2)

18、 聲閘雙重隔聲門的隔聲量：計算公式：本公式適用于內(nèi)空腔超過400 mm以上雙層結(jié)構(gòu)隔聲量的計算，1.5是某公司的實際經(jīng)驗數(shù)據(jù)。根據(jù)上式計算的原理，計算出其他頻率下的隔聲量見下表，并附有施工后m5聲閘雙重隔聲門圖片：表 8聲閘雙重隔聲門的隔聲量物理量倍頻程中心頻率/hz平均隔聲量/db125250500100020004000隔聲量tl/db575166697582.566.75圖 6 m5聲閘雙重隔聲門（同邊開）圖 7 m2聲閘雙重隔聲門（對邊開）4.3.3 隔聲窗4.3.2.4 隔聲窗基礎(chǔ)知識4.3.2.5 特性隔聲窗是操作室觀察試車間運(yùn)行情況的窗戶。單層8 mm厚防彈玻璃的隔聲量參考資料中

19、單層6 mm厚普通玻璃的平均隔聲量。表 98mm厚防彈玻璃特性結(jié)構(gòu)名稱倍頻程中心頻率/hz平均隔聲量/db隔聲指數(shù)125250500100020004000單層6 mm厚玻璃固定窗，橡皮條封邊隔聲量tl/db20222630282225.1264.3.2.6 隔聲量隔聲窗c1的安裝結(jié)構(gòu)：38 mm厚防彈玻璃（400 mm空腔）38 mm厚防彈玻璃，在此種結(jié)構(gòu)下，隔聲窗在各頻率下的隔聲量大大增加，計算如下：(1) 單層8 mm厚防彈玻璃的隔聲量：tl3 = 26 db(2) 三層緊貼8 mm防彈玻璃的隔聲量：(3) 隔聲窗c1的隔聲量：根據(jù)上式計算的原理，計算出其他頻率下的隔聲量見下表：表 10

20、隔聲窗c1的隔聲量物理量倍頻程中心頻率/hz平均隔聲量/db125250500100020004000c1 隔聲量tl5/db44.3147.3153.3159.3156.3147.3151.314.3.2.7 隔聲玻璃非平行安裝防駐波（共振）現(xiàn)象而使隔聲量降低，朝噪聲源的玻璃傾斜安裝。玻璃傾斜的角度越小共振的頻率就越寬，即不易發(fā)生共振現(xiàn)象。故安裝原則有三：(1) 使聲波不產(chǎn)生第二次反射，決定了玻璃的傾斜方式；(2) 在窗臺厚度允許下，角度盡量的傾斜；(3) 玻璃上（或下）邊緣之間的間距不得小于0.08 m。1) 一般情況下傾斜玻璃的角度在715度左右，本設(shè)計為15度的傾角。2) 雙層隔聲結(jié)構(gòu)

21、的隔聲量可以用與兩層墻面密度之和相等的單層隔聲量，再加上一個空氣層附加隔聲量來表示?？諝鈱拥母郊痈袈暳颗c空氣層的厚度有關(guān)，如下圖雙層結(jié)構(gòu)的隔聲原理都是一樣所示：圖 8 雙層間空氣結(jié)構(gòu)的附加隔聲量實線：雙層結(jié)構(gòu)完全分開的情況；虛線：雙層墻中間有小量剛性連接（“聲橋”）的情況。4.3.2.8 密封安裝用隔聲氈將玻璃的邊緣包扎安裝，隔聲氈的作用是阻尼材料防結(jié)構(gòu)傳聲，消除聲橋。4.3.2.9 防潮安裝原則：(1) 選在天氣較為干燥的時季或制造干燥的空間條件；(2) 安裝前保證玻璃的潔凈；(3) 隔聲窗內(nèi)放入干燥劑。4.3.2.10 隔聲窗內(nèi)的吸聲結(jié)構(gòu)按理論計算觀察窗的治理效果還達(dá)不到規(guī)范，在窗內(nèi)墻襯貼

22、穿孔吸聲板彌補(bǔ)隔聲窗的隔聲量不足，增加隔聲窗隔聲量?？⒐ず蟾袈暣皥D 9 隔聲窗c14.3.4 組合墻的隔聲量4.3.4.1 組合墻基礎(chǔ)知識組合墻即帶有門或窗的隔墻。由于普通門窗的隔聲效果比一般墻體差，故組合墻的總隔聲量常要低于墻體。要提高組合墻的隔聲量，有效的辦法是提高隔聲較差的部件的隔聲量。平均隔聲量：式中：第i個構(gòu)件的面積，；第i個構(gòu)件的隔聲量，；4.3.4.2 組合墻隔聲量表 11試車間組合墻隔聲量構(gòu)件面積/倍頻程中心頻率/hz平均量125250500100020004000墻體159.7848515563706859隔聲門6.17575166697582.5066.75隔聲窗0.914

23、4.3147.3153.3159.3156.3147.3151.31平均隔聲量tl/db48.1150.9755.1463.0969.6065.9758.814.4 吸聲4.4.1 吸聲系數(shù)取值(1) 試車間墻面用25 mm厚穿孔吸聲板（穿孔率為 20 的不銹鋼護(hù)面層，后空腔為50 mm,尺寸為：120059025 mm）各個頻率下的吸聲系數(shù)見下表：表 12 試車間墻面穿孔吸聲板中心頻率/hz125250500100020004000吸聲系數(shù)0.230.460.991.071.040.89圖 10 試車間墻面穿孔吸聲板(2) 操作室墻面用30 mm厚的鋁穿孔吸聲板（穿孔率為 20 的圓孔鋁合金

24、護(hù)面層，后空腔為100 mm）各個頻率下的吸聲系數(shù)見下表：表 13 操作室墻面鋁穿孔吸聲板中心頻率/hz125250500100020004000吸聲系數(shù)0.45 0.97 1.10 1.15 1.14 1.20 圖 11 操作室墻面鋁穿孔吸聲板(3) 操作室天花用30 mm厚的鋁穿孔吸聲板（穿孔率為 20 的方飄孔鋁合金護(hù)面層，后空腔為200 mm）各個頻率下的吸聲系數(shù)見下表：表 14 操作室天花鋁穿孔吸聲板中心頻率/hz125250500100020004000吸聲系數(shù)0.45 0.97 1.10 1.15 1.14 1.20 圖 12 操作室天花鋁穿孔吸聲板4.4.2 吸聲降噪計算公式(

25、1) 吸聲材料的實際吸聲量：式中：a吸聲量，； 第i種吸聲材料的表面積，；第i種材料的吸聲系數(shù)。(2) 房間平均吸聲系數(shù)式中：房間總表面積，；房間的平均吸聲系數(shù)。(3) 吸聲降噪量：式中：吸聲降噪量，db；原房間的平均吸聲系數(shù)；貼吸聲結(jié)構(gòu)后房間的平均吸聲系數(shù)。為了表示方便，用中心頻率125、250、500、1000、2000、4000六個倍頻程的吸聲系數(shù)的平均值，稱為平均吸聲系數(shù)。以下為吸聲降噪量的參數(shù)對比數(shù)據(jù):表 15 室內(nèi)吸聲狀況與相應(yīng)降噪量12345681020400356789101316平時吸聲系數(shù)達(dá)到0.5以上很不容易，且成本太高，因此，用一般吸聲處理法降低室內(nèi)噪聲不會超過1012

26、 db，有與本設(shè)計所選材料的吸聲性能非常的好，對于本未處理過的車間，采取吸聲降噪處理后，其平均降噪量達(dá)到8.86 db是切實可行的。一般墻面及天花板抹灰方間，各壁面和地面的平均吸聲系數(shù)約為0.03。由于一般壁面的吸聲系數(shù)原本就很小，故本設(shè)計取各個頻率下的吸聲系數(shù)均為0.03。4.4.3 試車間吸聲降噪量(1) 試車間總吸聲量：(2) 試車間平均吸聲系數(shù)：根據(jù)上式計算的原理，計算出其他頻率下的吸聲量、吸聲系數(shù)見下表（平均值為各頻率下物理量的算術(shù)平均值）：表 16 試車間吸聲計算物理量中心頻率/hz平均量125250500100020004000吸聲系數(shù)0.23 0.46 0.99 1.07 1.

27、04 0.89 0.78 吸聲量a/m236.37 72.74 156.56 169.21 164.47 140.74 123.35 平均吸聲系0.12 0.24 0.52 0.56 0.55 0.47 0.41 (3) 試車間吸聲降噪量表 17 試車間吸聲降噪量物理量中心頻率平均量125250500100020004000治理前吸聲系數(shù)0.030.030.030.030.030.030.03治理后吸聲系數(shù)0.120.240.520.560.550.470.41吸聲降噪量/db6.079.0812.4012.7412.6211.9410.814.4.4 操作室吸聲降噪量操作室的要求達(dá)到65 d

28、b(a)的聲壓級。對操作室處理主要是為了彌補(bǔ)試車間的治理不足且主要是吸聲降噪。操作室不需要消聲器；墻面和天花吸聲結(jié)構(gòu)：用30 mm厚的穿孔吸聲板（穿孔率為20的鋁護(hù)面層）為了保護(hù)工人，吸聲效率在靠近聲源的吸聲效果最好；門為單層隔聲門；墻體、窗與試車間共用。(1) 操作室天花的吸聲量： (2) 操作室墻面吸聲量：(3) 操作室總吸聲量：(4) 操作室的平均吸聲系數(shù)：根據(jù)上式計算的原理，計算出其他頻率下的物理量見下表：表 18 操作室吸聲計算位置中心頻率/hz125250500100020004000天花吊頂吸聲系數(shù)0.511.031.221.111.281.05吸聲量a天花/m245.992.7

29、0109.8099.90115.2094.50墻面吸聲系數(shù)0.450.971.101.151.141.20吸聲量a墻面/m289.64193.23219.12229.08227.09239.04總表面積/m2387.10操作室各頻率下吸聲系數(shù)0.120.240.280.260.300.24(5) 吸聲降噪量：表 19 操作室吸聲降噪量物理量中心頻率/hz平均量125250500100020004000治理前吸聲系數(shù)0.030.030.030.030.030.030.03治理后吸聲系數(shù)0.120.240.280.260.300.240.24吸聲降噪量/db5.979.029.769.359.97

30、9.108.864.5 消聲器4.5.1 進(jìn)氣消聲器本設(shè)計采用阻性消聲器原因是飛機(jī)發(fā)動機(jī)需要的換氣流量特別大為25000 kg/min。消聲器內(nèi)為150 mm厚不銹鋼飾面穿孔吸聲板。150 mm厚不銹剛穿孔吸聲片的吸聲系數(shù)：表 20 不銹剛穿孔吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)中心頻率/hz125250500100020004000吸聲系數(shù)0.230.460.991.071.040.894.5.2 消聲器內(nèi)吸聲結(jié)構(gòu)的排布消聲道中增加由兩列十五行共30 塊厚150 mm的消聲片及阻性消聲器氣結(jié)構(gòu)組成。消聲片的面板為1.5 mm厚不銹鋼板。雙層錯位式排布增加了消聲器的消聲效率，消聲通道的設(shè)計充分考慮了其通風(fēng)量及噪

31、聲控制。為了減小空氣流阻，特意將消聲片進(jìn)氣端作了空氣導(dǎo)流處理。而由于本地區(qū)并不用考慮噪聲對周圍居民的影響，只需要考慮對操作室內(nèi)工作人員的影響即可。有效橫截面積：圖 13 消聲器平面布置圖4.5.3 阻性消聲器消聲量4.5.4.1 消聲量的計算公式式中：消聲器的通道有效截面積，；消聲器的通道斷面有效周長，；消聲器的有效部分長度，；表 21 與的換算關(guān)系（無規(guī)入射）0.050.10.20.30.40.50.60.70.80.910.0150.040.1050.1850.2770.3290.4890.6070.7320.86314.5.4.2 消聲量的計算(1) 有效截面周長：(2) 根據(jù)上表 將換

32、算成的值：=1.13 故查表得：=1(3) 消聲量根據(jù)上式計算的原理，計算出其他頻率下的物理量見下表：表 22 消聲量計算中心頻率/hz125250500100020004000平均值吸聲系數(shù)0.851.051.131.050.840.700.94有效截面積s/5.5截面周長l/m60消聲系數(shù)0.801.001.001.000.780.610.86消聲器的長度/ m3消聲量la/db26.88 33.71 33.71 33.71 26.44 20.46 29.15 有上述計算，可知道經(jīng)過消聲器后，噪聲降到：4.5.4 氣流再生噪聲4.5.4.1 產(chǎn)生原因氣流在管道中傳播時會產(chǎn)生“再生噪聲”，原

33、因有二：(1) 消聲器結(jié)構(gòu)在氣流沖擊下產(chǎn)生共振而輻射噪聲，其克服的方法主要是增加消聲器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，特別要避免管道結(jié)構(gòu)或噪聲元件有較低頻率的簡正模式，以防產(chǎn)生低頻共振。(2) 氣流速度大是，消聲結(jié)構(gòu)壁面粗糙、邊緣、截面積的變化等都會引起“湍流噪聲”。4.5.4.2 計算公式用a聲級評價，氣流再生噪聲的a聲級可表示為下式：式中l(wèi)wa消聲器再生噪聲的a聲級a與消聲器結(jié)構(gòu)形式有關(guān)，并由實驗確定的比a聲功率級，如管式消聲器a510 db(a)，片式消聲器a55 db(a),阻抗復(fù)合消聲器a515 db(a)，折板式消聲器a1520 db(a)；v消聲器內(nèi)平均氣流速度，m/s；s消聲器內(nèi)氣流通道總面積，m

34、2。4.5.4.3 計算試車間所在地溫度取17 ，消聲器的有效面積s =5.4 m2,根據(jù)氣體狀態(tài)方程。氣流體積：氣流速度：再生噪聲：由于無需考慮噪聲對周圍居民的影響，消聲器的消聲量只是為了使降噪工程效果更佳，故96.74 db的再生噪聲也能夠滿足治理要求?？⒐ず筮M(jìn)氣消聲器圖 14 進(jìn)氣消聲器4.6 設(shè)計計算總結(jié)4.6.1 插入損失4.6.1.1 公式式中：a隔聲間內(nèi)表面的總吸聲量，；s隔聲間內(nèi)表面總面積，；4.7.2.1 計算表 23試車間插入損失頻率/hz125250500100020004000平均值平均吸聲系數(shù)0.120.240.520.560.550.470.41墻體平均隔聲量tl/

35、db48.11 50.97 55.14 63.09 69.60 65.97 58.81 插入損失il/db38.95 44.82 52.31 60.60 66.99 62.68 54.95 4.6.2 驗收預(yù)計效果表 24操作室治理后效果數(shù)據(jù)表頻率/hz125250500100020004000平均值試車間插入損失量il38.9544.8252.3160.6066.9962.6854.39操作室吸聲降噪量lp5.979.029.769.359.979.108.86操作室治理厚效果la44.9253.8462.0769.9576.9571.7863.254.6.3 治理前后對比4.7.3.1 治

36、理前與治理后的a聲壓級對比圖表經(jīng)過噪聲處理，當(dāng)航空發(fā)動機(jī)運(yùn)行時，操作室的治理后效果計算。如下，表 25 治理前后a聲壓級倍頻程頻率/hz125250500100020004000總a聲壓級治理前a909699111112115121.5治理后la45.0842.1636.9341.0535.0543.2258.25圖 15 治理前后a聲壓級對比頻譜圖5 噪聲控制設(shè)計總結(jié)5.1 工程總計算表 26 總工程計算表位置物理量倍頻程中心頻率/hz平均量125250500100020004000試車間平均吸聲系數(shù)0.120.240.520.56 0.55 0.470.41隔聲量tl48.1150.975

37、5.1463.0969.60 65.9758.81插入損失il38.9544.8252.3160.6066.9962.6854.95操作室平均吸聲系數(shù)0.120.240.280.260.300.240.24吸聲降噪量lp5.979.029.769.359.979.108.86總降噪量la44.9253.8462.0769.9576.9571.7863.25有上述表可見，當(dāng)飛機(jī)發(fā)動機(jī)組工作時在操作室的平均降噪量為 63.25 db 56.5 db，達(dá)到治理要求。5.2 重點分析設(shè)計的目的是對操作室工作人員及測量儀器實施保護(hù)措施，降低航空發(fā)動機(jī)運(yùn)行時在操作室的聲壓級。預(yù)計經(jīng)過上述方案處理后，操作室

38、總聲壓級由121.5 db（a）降至58.25 db（a）。噪聲控制的降噪治理設(shè)計量為63.25 db 56.5 db(設(shè)計初值)，所以本方案在理論上是可行的。目前噪聲控制是目前較新的邊緣科學(xué)，且影響噪聲控制的不確定因素很多，所以理論設(shè)計與實際施工后的效果之間的誤差較大。吸聲措施：操作室與試車間都進(jìn)行了吸聲處理。根據(jù)環(huán)境的需求選用不同的材質(zhì)；吸聲處理措施的原則是靠近噪聲源、保護(hù)源，在設(shè)計中操作室的吸聲板厚度大于試車間，是考慮對人的保護(hù)。操作室的吸聲降噪量為8.86 db，試車間的吸聲降噪量為10.81 db。隔聲措施：在此設(shè)計中，隔聲量為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的平均隔聲量，是降噪的主要措施。消聲措施：本設(shè)計

39、中的再生噪聲對操作室的影響并不是很大，見圖 15 治理前后a聲壓級對比頻譜圖。本設(shè)計的措施足可以降低再生噪聲，保證操作室的聲壓級 65 db。5.3 材料表表 27材料清單項目材料名規(guī)格/mm備注操作室墻面鋁穿孔吸聲板120060030圓孔操作室天花鋁穿孔吸聲板60060030方飄孔試車間墻面不銹鋼穿孔吸聲板120059025圓孔門m2聲閘隔聲門21491040m5聲閘隔聲門24001640窗c1雙層隔聲窗1080840進(jìn)氣口進(jìn)氣消聲器5000320020005.4 經(jīng)濟(jì)分析(1) 材料符合消防和環(huán)保要求。(2) 材料聲學(xué)性能佳。(3) 操作室的聲學(xué)環(huán)境大為改善。(4) 工程報價預(yù)算。表 28

40、工程報價表項目材料名規(guī)格/mm數(shù)量/單位單價/元總價/元備注操作室墻面鋁穿孔吸聲板120060030199400￥79,600穿孔板為圓孔安裝輔材-199100￥19,900角鋼、油漆、固定件安裝人工-19950￥9,950合計￥109,450操作室天花穿孔吸聲板6006003090450￥40,500穿孔板為方飄孔安裝輔材-90100￥9,000龍骨、固定件安裝人工-9050￥4,500合計￥54,000試車間墻面不銹鋼穿孔吸聲板120059025158.1650￥102,765穿孔板為圓孔安裝輔材-158.1100￥15,810龍骨、固定件安裝人工-158.150￥7,905合計￥126,

41、480隔聲門聲閘隔聲門24001640 & 219410406.173500￥21,595安裝輔材-6.17500￥3,085角鋼、固定件安裝人工-6.17150￥926合計￥25,606隔聲窗雙層隔聲窗10808400.915500￥5,005安裝輔材-0.911500￥1,365固定件安裝人工-0.91500￥455合計￥6,825進(jìn)氣消聲器消聲片150901200￥108,000安裝輔材-90150￥13,500安裝人工-9050￥4,500合計￥126,000材料及安裝費工程材料、輔材及人工安裝費￥448,361施工管理費工程材料、安裝費的5￥22,418運(yùn)費項￥3,000稅前總計￥4

42、73,779稅金稅為稅前總計的6%￥28,427稅后總計￥502,205總金額（人民幣）：￥ 伍拾萬零貳仟貳佰零伍元整 參考文獻(xiàn)1 洪宗輝主編.環(huán)境噪聲控制工程 m.北京：高等教育出版社，2005.2 馬大猷.噪聲與振動控制手冊 m.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2002.9.3 gbhg2008-lh-387-85,工廠企業(yè)噪聲控制設(shè)計規(guī)范 s.4 gbz 1-2002,工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) s.5 gb12348-1990,工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn) s.6 工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（79年試行草案）s.7 中國建筑科學(xué)研究院建筑物理研究所主編.建筑聲學(xué)設(shè)計手冊 m.北京：中國建筑工業(yè)出版社,1987.07

43、.8 hbhg2008-lh-311-98,航空發(fā)動機(jī)試車臺設(shè)計規(guī)程 s.9 gb/t 50001-2001，房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) s.10 gb/t 50105-2001,建筑制圖標(biāo)準(zhǔn) s.11 羅欽平.廣州新靜界消音材料有限公司產(chǎn)品介紹 db/ol products.asp?lbid=278.noise control design of the aero motor shafts test workshop in the south chinamao zhixin(environmental science and prohg2008-lh-3ect department zhongka

44、i university of agriculture and technology, guangzhou 510225,china)abstract:design subect is the noise control design of the aero motor shafts test workshop in the south china . the noises of engine group are mainly mechanical noises and vortex air flow noises when operating, belonging to the low an

45、d high frequency noises. the total weighted sound pressure level of engine group is 121.5 db(a). and it requires that sound pressure level is 65 db(a) in operating room after noise control. the measures of noise control: the wall of operating room is completely paved with 30mm thickness aluminum per

46、forated acoustic panel, 100mm cavity; the ceiling is completely paved with 30mm thickness aluminum perforated acoustic panel, and 200mm cavity door is used as the sound insulation door. and the wall of test workshop is completely paved with 25mm thickness stainless steel perforated acoustic panel, 5

47、0mm cavity; using the sound lock double sound insulation door, the sizes are 2.41.64 m、2.1491.04 m respectively; double layer 38 mm thickness bulletproof glass sound insulation window, 50mm cavity; air inlet uses dissipative muffler, the size is 532 m, sound splitter is 150 mm thickness stainless steel protective facing. after noise control, the total sound pressure level of operating room is reduced from 121.5 db（a）to 58.25 db（a）.key worlds: aero motor shafts; noise control; perforation acoustic board; bulletproof doors; dissipative muffler致謝在本畢業(yè)設(shè)計中