風(fēng)機(jī)與壓縮機(jī)

1、第七章 通風(fēng)機(jī)的噪音風(fēng)機(jī)和壓氣機(jī)的噪音是一個(gè)很重要的運(yùn)行特征，在實(shí)際中，應(yīng)千方百計(jì)地消除。§1基本概念一聲波聲波是在彈性介質(zhì)中傳播的一種機(jī)械波，它是一種縱波，聲波在空氣中傳播可以認(rèn)為按絕熱過(guò)程變化：（7-1）聲波的速度：（7-2）式中，氣體常數(shù)絕熱指數(shù)：聲速和氣壓無(wú)關(guān)，時(shí)空氣中的聲速，（7-3）為頻率，為周期：（）（7-4）波長(zhǎng)用表示：（）（7-5）圖7-1正弦聲波二聲強(qiáng)：根據(jù)連續(xù)方程：（7-6）在聲波通過(guò)一個(gè)介質(zhì)斷面時(shí)，由于聲波的作用使介質(zhì)得到彈性位勢(shì)和動(dòng)能。介質(zhì)彈性力所做的功為彈性位勢(shì)（單位體積） （比容，單位質(zhì)量氣體） 由（7-2）（7-7）動(dòng)能（單位體積）（7-8）所以當(dāng)聲波

2、通過(guò)時(shí)，單位流體所獲得的總能量：（7-9）所以由于聲波的傳播，故單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)垂直于聲傳播方向的單位面積上聲的能量為： （7-10）式中聲強(qiáng)（單位時(shí)間通過(guò)單位面積的能量）介聲密度聲壓平常引起聽(tīng)覺(jué)得聲強(qiáng)（聽(tīng)域聲強(qiáng)）引起（缺）的聲強(qiáng)（痛域聲強(qiáng)）聲音的強(qiáng)弱只有相對(duì)概念，故用聲強(qiáng)級(jí)（單位，分貝）表示：（）式中，在聲強(qiáng)下的，就是0分貝。圖7-2 聲波的反射圖7-3聲波前后的流動(dòng)圖7-4聲波的傳播過(guò)程三聲強(qiáng)壓聲波穿過(guò)空氣，使空氣的壓力（大氣壓）發(fā)生變化，氣壓的變化叫做聲壓：壓（缺）率（7-12）聲壓與大氣壓的關(guān)系：（7-13）聲壓隨時(shí)間的變化：對(duì)于絕熱過(guò)程（7-14）設(shè)，（7-15）（7-16）體積變化量

3、：（7-17）（7-18）（7-19）用表示聲壓隨時(shí)間變化的關(guān)系：（7-20）聲壓的有效值：由于聲音是波，聲壓（）是變化的，為此用有效值表示，是指一周期的均方根平均值：（7-21）（缺）時(shí)，（7-22），角頻率，合成聲壓為：（7-23）聲壓級(jí)：，由于聲強(qiáng)很測(cè)量，平時(shí)測(cè)出聲壓，聲強(qiáng)與聲壓的平方成正比：（）（7-24），為1000赫茲的聽(tīng)力聲強(qiáng)，聲壓級(jí)（聲強(qiáng)）聲壓的合成：、（聲壓級(jí)），（）圖7-5聲壓的合成和環(huán)境噪音的修正四聲功率和聲功率級(jí)聲功率是聲源在單位時(shí)間內(nèi)輻射出來(lái)的聲波總能量，用表示（單位），也可以用聲功率級(jí)表示：（）（7-25）（）多級(jí)間可以換算（）（）（）（）00.00002100.0

4、00063200.0002800.00631002120201聲功率的測(cè)量方法：（1）自動(dòng)聲場(chǎng)法自動(dòng)球面：（）未自動(dòng)球面：（）（）距離增加10倍，聲壓級(jí)僅衰減20（2）擴(kuò)散聲場(chǎng)法（混響室法）：平均聲壓級(jí)（）室容積（）混響時(shí)間（）（缺）擴(kuò)散的聲場(chǎng)，房間常數(shù)為（）（）吸聲系數(shù)室內(nèi)表面積（3）未擴(kuò)散聲法（4）置換法：（用標(biāo)志聲源比較）（）五倍頻程：聲頻段，倍頻程是指相鄰兩個(gè)頻率之比為2:1所確定的頻程：為頻帶的下限截止頻率為頻帶的上限截止頻率中心頻率：（）頻程就是把位頻程再分為三段。六噪聲1噪聲級(jí)：聲壓級(jí)相同但是頻率不同的聲音作用于人的耳朵，感覺(jué)是不同的。聲音的大?。懚龋┯扇藗兊穆?tīng)覺(jué)決定的。響度用

5、響度級(jí)表示，以1000 的純音做為基準(zhǔn)聲音，用其聲壓級(jí)做為該頻率的響度級(jí)。單位為（缺）（phom）。Ribison和Dadson對(duì)不同頻率的純音進(jìn)行聽(tīng)感試驗(yàn)，得一組等響曲線。等響曲線中任一條曲線相當(dāng)于頻率和聲壓級(jí)不同但響度級(jí)相同的聲音。最下面的一條曲線是聽(tīng)域線，最上面一條是痛域線。在噪聲測(cè)量?jī)x聲級(jí)計(jì)中，根據(jù)等響曲線，一般設(shè)置計(jì)數(shù)網(wǎng)絡(luò)A、B、C特性：A聲級(jí)：相當(dāng)于人耳對(duì)于40fang純音的響度級(jí)。與人耳的感覺(jué)一樣。對(duì)于低頻（500以下）不敏感，有較大衰減，而高頻段比較敏感。在噪聲測(cè)量中往往用A特性的總聲級(jí)代表噪音的級(jí)，記做。B聲級(jí)：相當(dāng)于70fang純音的響度級(jí)。當(dāng)接受聲音時(shí)，低頻段有一定的衰減

6、。C聲級(jí)：相當(dāng)于100fang純音的響度級(jí)。它的特征平坦。，大致與聲壓級(jí)一致。所以在噪音測(cè)量中，若測(cè)定聲壓級(jí)，往往用C特性。如測(cè)定噪音聲級(jí)時(shí)，一般采用A特性和C特性同時(shí)進(jìn)行測(cè)定。即當(dāng)A聲級(jí)和C聲級(jí)之差大時(shí)，噪音主要是1000以下的噪音。D聲級(jí)：主要測(cè)量風(fēng)機(jī)的敏感噪聲級(jí)。噪音值（缺）數(shù)：式中倍頻帶聲壓級(jí)（），、常數(shù)。當(dāng)給定了某一個(gè)頻帶的噪音允許值之后，就可以計(jì)算允許聲壓?？偮暭?jí)與（噪音值（缺）數(shù)）可按下式近似換算：（）（）（缺）就變換值和妨礙圖7-6等響度曲線圖7-7A，B，C，D聲級(jí)計(jì)的計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)特征§2通風(fēng)機(jī)的噪音一產(chǎn)生原因1空氣動(dòng)力所產(chǎn)生的噪音：（1）沖擊噪音：其基本頻率為：（）葉

7、片數(shù)壓力越高，葉輪圓周速度大，噪聲大。（2）湍流噪音：由于氣體邊界層分層而產(chǎn)生的湍流噪音，其頻率為：（）常數(shù)，葉片相對(duì)于氣體的速度（）葉片在氣體進(jìn)口方向的寬度湍流噪聲有寬廣的頻率范圍。2機(jī)械噪音3兩者相互作用而產(chǎn)生的噪音通風(fēng)機(jī)噪音的聲源特征是（缺）噪聲。二通風(fēng)機(jī)的聲功率級(jí)（一）通風(fēng)機(jī)的聲功率級(jí)聲功率級(jí)與聲壓的平方成正比，一般來(lái)說(shuō)通風(fēng)機(jī)的聲功率級(jí)與通風(fēng)機(jī)的壓力平方程正比例變化，在壓力一定的情況下，聲功率級(jí)與流量的增減而變，當(dāng)聲壓一定時(shí)，聲的能量與聲的通流面積成正比例。通風(fēng)機(jī)的聲功率級(jí)的計(jì)算式：（）式中：流量（）全壓（）通風(fēng)機(jī)的噪聲功率級(jí)往往在測(cè)試時(shí)用下式計(jì)算：（）式中：測(cè)點(diǎn)上的平均聲壓級(jí)（）風(fēng)筒

8、表面積（）考慮到大氣的溫度（）和大氣壓（）（）那么通風(fēng)機(jī)聲功率級(jí)線可以在圖上表示。分析表明：通風(fēng)機(jī)的聲源功率：式中：氣體密度阻力系數(shù)葉輪直徑葉周速度馬赫數(shù)（二）通風(fēng)機(jī)的比聲功率級(jí)比聲功率級(jí)表示相似通風(fēng)機(jī)的噪聲特征。它是指同系列通風(fēng)機(jī)在單位風(fēng)量1，單位靜壓1水柱下運(yùn)行的噪音，用表示：（）式中：水柱（靜壓）流量（）三通風(fēng)機(jī)的噪聲與性能的關(guān)系：已知：通風(fēng)機(jī)的噪音法如下：*三通風(fēng)機(jī)噪音頻譜通風(fēng)機(jī)的噪聲頻譜是指通風(fēng)機(jī)的聲壓級(jí)和聲功率隨頻率（位頻帶）的變化關(guān)系：為了獲得通風(fēng)機(jī)的噪聲級(jí)和頻譜特性，應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的方法：也可以用下式求得通風(fēng)機(jī)的聲功率級(jí)：（）各頻帶的功率級(jí)為：（）是各頻帶聲功率級(jí)的修正值。圖7-

9、8 通風(fēng)機(jī)PWL頻譜（1：軸流通風(fēng)機(jī)，1：離心通風(fēng)機(jī)）四通風(fēng)機(jī)的噪音特性（一）后彎葉片離心通風(fēng)機(jī)的噪音特性后彎葉道流線長(zhǎng)，氣流均勻，不易產(chǎn)生湍流或湍流噪音比較少。以流量系數(shù)為橫軸，聲壓級(jí)和比聲功率級(jí)為縱軸的變化曲線，稱(chēng)通風(fēng)機(jī)的噪聲特性。后彎葉輪，在最高效率點(diǎn)噪音小，隨風(fēng)量加大，噪音大。同時(shí)也給出最高效率點(diǎn)的實(shí)測(cè)頻率特性。圖7-9 后彎葉片離心通風(fēng)機(jī)的噪音特性（二）前多翼葉輪在的各點(diǎn)最高，在最高效率點(diǎn)、幾何不變。由于前彎葉片所以噪音較大。圖7-10 前多翼葉輪離心通風(fēng)機(jī)的噪音特性（三）軸流通風(fēng)機(jī)噪音大圖7- 11 軸流通風(fēng)機(jī)的噪音特性§3通風(fēng)機(jī)噪音聲控制一通風(fēng)機(jī)噪聲減噪量的確定（一）通風(fēng)機(jī)基本頻率的確定（二）各處聲功率級(jí)的決定1進(jìn)（拗）氣口的值：（）實(shí)測(cè)的聲壓級(jí)（）實(shí)測(cè)點(diǎn)至進(jìn)氣口中心的距離2機(jī)殼處（）機(jī)殼表面積在1米處測(cè)得的聲壓級(jí)3管道（）通風(fēng)機(jī)機(jī)筒截面積離風(fēng)筒表面1米處測(cè)得的聲壓級(jí)4電機(jī)電機(jī)的總表面積（三）通風(fēng)機(jī)的總功率級(jí)（）（四）確定各聲源至接收器的衰減量（五）接收器總的聲壓級(jí)（）（六）確定各聲源的減噪量二通風(fēng)機(jī)噪音的控制1設(shè)計(jì)良好的通風(fēng)機(jī)，防止或減少噪聲源的產(chǎn)生，應(yīng)盡量減少氣流沖擊，附面層距離避免尖