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第十章空調(diào)系統(tǒng)的消聲與減振第一節(jié)噪聲和室內(nèi)噪聲標(biāo)準(zhǔn);第二節(jié)通風(fēng)機(jī)噪聲的計(jì)算;第三節(jié)空調(diào)系統(tǒng)中噪聲的自然衰減和再生;第四節(jié)消聲器消聲量的確定;第五節(jié)消聲器;第六節(jié)空調(diào)裝置的減振;第十章空調(diào)系統(tǒng)的消聲與減振第一節(jié)噪聲和室內(nèi)噪聲標(biāo)準(zhǔn);1第一節(jié)噪聲和室內(nèi)噪聲標(biāo)準(zhǔn)一、噪聲和噪聲的量度(一)聲音和噪聲1.聲音物體振動(dòng)使周?chē)諝夥肿咏惶娈a(chǎn)生密集和稀疏狀,并向外傳播而形成波動(dòng),當(dāng)波動(dòng)傳到入耳就感覺(jué)到聲音,因此,聲音是一種波,即聲波。聲波在介質(zhì)中的傳播速度稱(chēng)聲速c(m/s),常溫下,空氣中的聲速為340m/s;橡膠中的聲速為40~50m/s。
第一節(jié)噪聲和室內(nèi)噪聲標(biāo)準(zhǔn)一、噪聲和噪聲的量度22.噪聲各種不同頻率和聲強(qiáng)的聲音無(wú)規(guī)律地組合在一起就成為噪聲,但就廣義而言,凡是對(duì)某項(xiàng)工作是不需要的、有妨礙的或使人煩惱,討厭的聲音都稱(chēng)為噪聲。噪聲也是一種聲波,具有聲波的一切特性。2.噪聲3空調(diào)系統(tǒng)的噪聲傳遞情況空調(diào)系統(tǒng)的噪聲傳遞情況4工業(yè)噪聲主要有空氣動(dòng)力噪聲、機(jī)械性噪聲和電磁性噪聲。空氣動(dòng)力噪聲是由于空氣振動(dòng)而產(chǎn)生的,機(jī)械噪聲是由于固休振動(dòng)而產(chǎn)生的,電磁性噪聲是由于電機(jī)的空隙中交變力的相互作用而產(chǎn)生的。空調(diào)系統(tǒng)的噪聲源主要是通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的空氣動(dòng)力噪聲(包括氣流渦流噪聲,撞擊噪聲和葉片回轉(zhuǎn)噪聲)和機(jī)械性噪聲。其頻率約為200~800Hz,即處于中、低頻范圍??盏蛳到y(tǒng)的噪聲可沿風(fēng)道或通過(guò)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的不嚴(yán)密處傳入室內(nèi),也可通過(guò)地基、田護(hù)結(jié)構(gòu)和風(fēng)道壁傳入室內(nèi)。因此,空調(diào)裝置除應(yīng)滿(mǎn)足室內(nèi)溫濕度要求外,還應(yīng)滿(mǎn)足室內(nèi)的噪聲要求。
工業(yè)噪聲主要有空氣動(dòng)力噪聲、機(jī)械性噪聲和電磁性噪聲。空氣動(dòng)力5(二)噪聲的量度1.聲壓、聲強(qiáng)和聲功率(1)聲壓物體振動(dòng)使空氣中產(chǎn)生交變壓力,單位面積上所承受的聲音壓力稱(chēng)為聲壓(P),單位為N/m2(即Pa)。(2)聲強(qiáng)聲波在介質(zhì)中的傳播過(guò)程,實(shí)質(zhì)上就是能量傳播的過(guò)程.在垂直于聲波傳播方向的單位面積上,單位時(shí)間通過(guò)的聲能稱(chēng)為聲強(qiáng)(I),單位為W/m2。(3)聲功率單位時(shí)間內(nèi)聲源以聲波形式輻射的總能量稱(chēng)為聲功率,單位為W.基準(zhǔn)聲功率W0為10-12W。
(二)噪聲的量度62.聲壓級(jí)、聲強(qiáng)級(jí)、聲功率級(jí)為了方便起見(jiàn),聲音的量度采用對(duì)數(shù)標(biāo)度,即以相對(duì)于基準(zhǔn)量的比值的對(duì)數(shù)來(lái)表示,其單位為B(貝爾),又為了更便于實(shí)際使用,取用B的十分之—,即dB(分貝)作為聲音量度的常用單位。也就是說(shuō),聲音是以“級(jí)”來(lái)表示其大小的,即聲壓級(jí)、聲強(qiáng)級(jí)和聲功率級(jí)。
2.聲壓級(jí)、聲強(qiáng)級(jí)、聲功率級(jí)7(1)聲壓級(jí)聲壓對(duì)基準(zhǔn)聲壓(p0)之比,其常用對(duì)數(shù)的20倍稱(chēng)為聲壓級(jí)(Lp),即:式中p0—基準(zhǔn)聲壓,P—聲壓,Pa。(1)聲壓級(jí)聲壓對(duì)基準(zhǔn)聲壓(p0)之比,其常用對(duì)數(shù)的20倍8(2)聲強(qiáng)級(jí)聲強(qiáng)對(duì)基準(zhǔn)聲強(qiáng)(I0)之比,其常用對(duì)數(shù)的10倍稱(chēng)聲強(qiáng)級(jí)(L1),即:式中I0—基準(zhǔn)聲強(qiáng),I—聲強(qiáng),W/m2.(2)聲強(qiáng)級(jí)聲強(qiáng)對(duì)基準(zhǔn)聲強(qiáng)(I0)之比,其常用對(duì)數(shù)的19(3)聲功率級(jí)聲功率對(duì)基準(zhǔn)聲功率(W0)之比,其常用對(duì)數(shù)的10倍稱(chēng)聲功率級(jí)(Lw),即:式中W0—基準(zhǔn)聲功率,W—聲功率,W(3)聲功率級(jí)聲功率對(duì)基準(zhǔn)聲功率(W0)之比,其常用103.聲波的疊加由于量度聲波的聲壓級(jí)、聲強(qiáng)級(jí)或聲功率級(jí)都是以對(duì)數(shù)為標(biāo)度的,因此當(dāng)有多個(gè)聲源同時(shí)產(chǎn)生噪聲時(shí),其合成的聲級(jí)應(yīng)按對(duì)數(shù)法則進(jìn)行運(yùn)算。當(dāng)n個(gè)不同的聲壓級(jí)疊加時(shí),總聲壓級(jí)為:當(dāng)有M個(gè)相同的聲壓級(jí)(LP)相疊加時(shí),則總聲壓級(jí)為:3.聲波的疊加當(dāng)有M個(gè)相同的聲壓級(jí)(LP)相疊加時(shí),則總聲壓11D=Lp1-Lp2D=Lp1-Lp212(三)噪聲的頻譜為方便起見(jiàn),把寬闊的聲頻范圍劃分為若干個(gè)頻段,稱(chēng)頻程或頻帶。每個(gè)頻程都有其頻率范圍和中心頻率。在空調(diào)工程的噪聲控制中,常用的是倍頻程。倍頻程是指中心頻率成倍增加的頻程。在噪聲控制或量測(cè)中,常使用八個(gè)倍頻程,其頻率范圍和中心頻率見(jiàn)下表。(三)噪聲的頻譜13頻譜是表示組成噪聲的各頻程聲壓級(jí)的圖,即以頻程為橫坐標(biāo),聲壓級(jí)(或聲強(qiáng)級(jí)、聲功率級(jí))為縱坐標(biāo)作的圖形。頻譜圖能清楚的表明該噪聲的組成和性質(zhì),為噪聲控制提供依據(jù)。右圖為某空調(diào)器的噪聲的頻譜。頻譜是表示組成噪聲的各頻程聲壓級(jí)的圖,即以頻程為橫坐標(biāo),聲壓14二、噪聲的主觀(guān)評(píng)價(jià)對(duì)噪聲的評(píng)價(jià)除采用聲壓、聲強(qiáng)和聲功率等客觀(guān)的物理量外,還與人耳對(duì)聲壓、頻率的主觀(guān)感覺(jué)有關(guān)。響度級(jí)是把聲壓級(jí)和頻率綜合起來(lái)評(píng)價(jià)聲音大小的一個(gè)主觀(guān)感覺(jué)量。通過(guò)對(duì)人耳進(jìn)行大量的聽(tīng)感試驗(yàn),得到可聽(tīng)范圍內(nèi)的純音的響度級(jí),并以等響度曲線(xiàn)表示,如下圖所示。二、噪聲的主觀(guān)評(píng)價(jià)15等響曲線(xiàn)等響曲線(xiàn)16三、噪聲的量測(cè)量測(cè)噪聲常用的儀器是聲級(jí)計(jì),它的工作原理是聲信號(hào)通過(guò)傳聲器把聲壓轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào),經(jīng)放大后,在聲級(jí)計(jì)的表頭上顯示出分貝值。右圖為一聲級(jí)計(jì)。三、噪聲的量測(cè)17四、噪聲標(biāo)準(zhǔn)為滿(mǎn)足生產(chǎn)的需要和消除噪聲對(duì)人體的不利影響,需對(duì)各種不同的場(chǎng)所指定出所允許的噪聲級(jí),稱(chēng)為噪聲標(biāo)準(zhǔn)。噪聲標(biāo)準(zhǔn)制定時(shí),還應(yīng)考慮技術(shù)上的可能性和經(jīng)濟(jì)上的合理性。(一)噪聲評(píng)價(jià)曲線(xiàn)(二)空調(diào)房間的允許噪聲標(biāo)準(zhǔn)四、噪聲標(biāo)準(zhǔn)18噪音評(píng)價(jià)曲線(xiàn)N(NR)曲線(xiàn)噪音評(píng)價(jià)曲線(xiàn)N(NR)曲線(xiàn)19第十章-空調(diào)系統(tǒng)的消聲與減振第一節(jié)-噪聲和室內(nèi)噪聲標(biāo)準(zhǔn)課件20第二節(jié)通風(fēng)機(jī)噪聲的計(jì)算空調(diào)系統(tǒng)的主要噪聲源是通風(fēng)機(jī)。當(dāng)缺少通風(fēng)機(jī)的聲學(xué)特性資料而又沒(méi)有條件對(duì)所有的通風(fēng)機(jī)噪聲進(jìn)行實(shí)測(cè)時(shí),可采用下述方法對(duì)其功率級(jí)進(jìn)行評(píng)估。第二節(jié)通風(fēng)機(jī)噪聲的計(jì)算空調(diào)系統(tǒng)的主要噪聲源是通風(fēng)機(jī)。當(dāng)21通風(fēng)機(jī)通風(fēng)機(jī)22一、一臺(tái)通風(fēng)機(jī)的聲功率級(jí)(Lw)式中L—通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量,m3/h;H—通風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓,Pa;L’w—通風(fēng)機(jī)的比聲功率級(jí),它是指同一系列的通風(fēng)機(jī)在單位風(fēng)量(1m3/h)單位風(fēng)壓(1Pa)下,所產(chǎn)生的聲功率級(jí),dB.一、一臺(tái)通風(fēng)機(jī)的聲功率級(jí)(Lw)式中L—通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量,m323二、兩臺(tái)通風(fēng)機(jī)串聯(lián)或并聯(lián)工作時(shí)的總聲功率級(jí)(Lz)根據(jù)聲波疊加原理,有:式中Lg—聲功率較高的一臺(tái)通風(fēng)機(jī)的聲功率級(jí),dB;Δβ—附加的聲功率級(jí),dB二、兩臺(tái)通風(fēng)機(jī)串聯(lián)或并聯(lián)工作時(shí)的總聲功率級(jí)(Lz)式中Lg24三、通風(fēng)機(jī)各頻程聲功率級(jí)(Lwb)一臺(tái)通風(fēng)機(jī)工作時(shí):兩臺(tái)或多臺(tái)通風(fēng)機(jī)工作時(shí):上兩式中Lw—通風(fēng)機(jī)聲功率級(jí),dB;Lz—兩臺(tái)或多臺(tái)通風(fēng)機(jī)總聲功率級(jí),dB;Δb—通風(fēng)機(jī)各頻程聲功率級(jí)的修正值,dB.三、通風(fēng)機(jī)各頻程聲功率級(jí)(Lwb)兩臺(tái)或多臺(tái)通風(fēng)機(jī)工作時(shí):上25第十章-空調(diào)系統(tǒng)的消聲與減振第一節(jié)-噪聲和室內(nèi)噪聲標(biāo)準(zhǔn)課件26第三節(jié)空調(diào)系統(tǒng)中噪聲的自然衰減和再生
通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲在經(jīng)過(guò)風(fēng)道傳播的過(guò)程中,由于流動(dòng)空氣對(duì)管壁的摩擦,使部分聲能轉(zhuǎn)換成熱能;以及由于在系統(tǒng)部件處有部分聲能被反射,因而噪聲會(huì)有衰減。這種衰減稱(chēng)為自然衰減。系統(tǒng)部件的噪聲會(huì)自然衰減值,一般是在沒(méi)有氣流的靜態(tài)情況下測(cè)得的。在有氣流時(shí),會(huì)由于氣流撞擊和形成渦流等原因而產(chǎn)生噪聲,這種噪聲稱(chēng)為再生噪聲。它隨氣流速度的增高而加大。當(dāng)氣流速度高到一定程度時(shí),系統(tǒng)部件有可能非但沒(méi)有使噪聲衰減,反而會(huì)成為系統(tǒng)中的一個(gè)新噪聲源。因此,唯有在氣流速度較低時(shí)(v≤8m/s),計(jì)算系統(tǒng)部件的自然衰減量才是合適的。第三節(jié)空調(diào)系統(tǒng)中噪聲的自然衰減和再生通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲27一、系統(tǒng)部件的噪聲自然衰減(一)直管的噪聲自然衰減在直管道中,聲波沿管道傳播的方向不變,故噪聲衰減量很小,衰減量ΔLw1可查表得到,或近似按下式計(jì)算:矩形風(fēng)道:圓形風(fēng)道:式中a—管道內(nèi)壁吸聲系數(shù);R—管道水力半徑,m;b,h—管道的寬度和高度,m;D—管道直徑,m;L—管道長(zhǎng)度,m,一、系統(tǒng)部件的噪聲自然衰減矩形風(fēng)道:圓形風(fēng)道:式中a—管道28第十章-空調(diào)系統(tǒng)的消聲與減振第一節(jié)-噪聲和室內(nèi)噪聲標(biāo)準(zhǔn)課件29(二)彎頭的噪聲自然衰減噪聲在進(jìn)過(guò)彎頭時(shí),由于聲波傳播方向的改變而產(chǎn)生衰減。彎頭的噪聲自然衰減量可由下表得到。(二)彎頭的噪聲自然衰減30(三)分支管(三通)的噪聲自然衰減當(dāng)風(fēng)道分支時(shí),噪聲聲能基本上按比例地分配給各個(gè)支管。(三)分支管(三通)的噪聲自然衰減31(四)單變徑管的噪聲自然衰減由于管道斷面積突然擴(kuò)大或縮小,導(dǎo)致噪聲聲能朝傳播的相反方向反射而產(chǎn)生衰減,其衰減量可按下式計(jì)算:式中,m為房間比率(四)單變徑管的噪聲自然衰減式中,m為房間比率32(五)風(fēng)口反射的噪聲自然衰減通風(fēng)機(jī)的噪聲經(jīng)過(guò)管道系統(tǒng)到達(dá)房間出風(fēng)口處,由于在從風(fēng)口到房間的突然擴(kuò)大過(guò)程中,有一部分聲能反射到管道內(nèi),因而產(chǎn)生了衰減。(五)風(fēng)口反射的噪聲自然衰減33二、房間的噪聲自然衰減(風(fēng)口聲功率級(jí)與室內(nèi)聲壓級(jí)的轉(zhuǎn)換)由于房間內(nèi)的內(nèi)部、家具和設(shè)備等的吸聲作用,使進(jìn)入房間的噪聲產(chǎn)生衰減。此外,由于室內(nèi)的噪聲允許標(biāo)準(zhǔn)是以聲壓級(jí)為基準(zhǔn)的,因此,須把從風(fēng)口進(jìn)入室內(nèi)的聲功率級(jí)Lw轉(zhuǎn)換為室內(nèi)測(cè)點(diǎn)(人耳)處的聲壓級(jí)Lp,Lp與測(cè)點(diǎn)離風(fēng)口的距離以及噪聲的輻射方向有關(guān)。二、房間的噪聲自然衰減(風(fēng)口聲功率級(jí)與室內(nèi)聲壓級(jí)的轉(zhuǎn)換)34Lw與Lp存在以下關(guān)系:式中,ΔL是反映聲功率級(jí)與聲壓級(jí)的轉(zhuǎn)換以及室內(nèi)噪聲的衰減??杀硎緸椋菏街校瑀—測(cè)點(diǎn)(人耳)離出風(fēng)口的距離,m;A—房間常數(shù),m2;V—房間體積,m3;S—房間表面積,m2;a—房間的平均吸聲系數(shù);T—房間的混響時(shí)間,s;Q—指向系數(shù)。Lw與Lp存在以下關(guān)系:式中,ΔL是反映聲功率級(jí)與聲壓級(jí)的轉(zhuǎn)35第四節(jié)消聲器消聲量的確定當(dāng)由算得的室內(nèi)聲壓級(jí)Lp不能滿(mǎn)足室內(nèi)要求的N(NR)曲線(xiàn)時(shí),則它們相應(yīng)的各頻程聲壓級(jí)差值即為所選消聲器應(yīng)具有的消聲量。在實(shí)際工程中,唯有對(duì)噪聲要求高的空調(diào)系統(tǒng)才需進(jìn)行消聲計(jì)算,而對(duì)于一般的低速空調(diào)系統(tǒng),由于管內(nèi)風(fēng)速和出風(fēng)口風(fēng)速的選定已經(jīng)考慮了聲學(xué)因素,因此,可以不計(jì)算氣流再生噪聲,但是,對(duì)于高速空調(diào)系統(tǒng),就不容忽視氣流再生噪聲的計(jì)算,這類(lèi)消聲計(jì)算方法可參閱有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)。第四節(jié)消聲器消聲量的確定當(dāng)由36第五節(jié)消聲器空調(diào)系統(tǒng)噪聲的控制,應(yīng)首先積極地綜合考慮降低系統(tǒng)噪聲,然后,在計(jì)算了管路的噪聲自然衰減后,如仍不能滿(mǎn)足室內(nèi)噪聲要求,這時(shí),就須考慮在管路上設(shè)置消聲器。消聲器是由吸聲材料和按不同消聲原理設(shè)計(jì)的外殼所構(gòu)成。根據(jù)不同的消聲原理可分阻性、抗性、共振性和復(fù)合性四種類(lèi)型的消聲器。第五節(jié)消聲器空調(diào)系統(tǒng)噪聲的控制,應(yīng)首先積極地綜合考慮降37降低空調(diào)系統(tǒng)噪聲的主要措施有:1.盡可能選用低轉(zhuǎn)速數(shù)后傾式葉片的離心通風(fēng)機(jī),并使風(fēng)機(jī)的正常工作點(diǎn)接近其最高效率點(diǎn)。2.風(fēng)道內(nèi)空氣流速不宜過(guò)大,對(duì)于主風(fēng)道內(nèi)的流速,有一般消聲要求的空調(diào)系統(tǒng)不宜超過(guò)8m/s,有嚴(yán)格消聲要求的空調(diào)系統(tǒng)不宜超過(guò)5m/s。3.通風(fēng)機(jī)、水泵等應(yīng)安裝在彈性減振基礎(chǔ)上。它們的進(jìn)出口應(yīng)設(shè)軟性接頭,進(jìn)出管應(yīng)避免急劇轉(zhuǎn)折。風(fēng)道上的調(diào)節(jié)閥門(mén)應(yīng)盡量少設(shè)。4.空調(diào)機(jī)房應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離有消聲要求的房間。降低空調(diào)系統(tǒng)噪聲的主要措施有:38一、阻性消聲器阻性消聲器是利用吸聲材料的吸聲作用而消聲的。其構(gòu)造是把吸聲材料固定在氣流流動(dòng)的管道內(nèi)壁,或按一定方式排列在管道或殼體內(nèi)構(gòu)成阻性消聲器,吸聲材料能夠把入射在其上的聲能部分地吸收掉。聲能之所以能被吸收,是由于吸聲材料的多孔性和松散性。當(dāng)聲波進(jìn)入孔隙,引起孔隙中的空氣和材料產(chǎn)生微小的振動(dòng),由于摩擦和粘滯阻力.使相當(dāng)一部分聲能化為熱能而被吸收掉。它對(duì)于高頻和中頻噪聲效果較好,但對(duì)低頻噪聲消聲性能較差。一、阻性消聲器391.管式消聲器管式消聲器是一種最簡(jiǎn)單的消聲器,它僅在管壁內(nèi)周貼上一層吸聲材料,故又稱(chēng)“管襯”。特點(diǎn)是制作方便,阻力小,但只適用于較小的風(fēng)道,直徑一般不大于400mm風(fēng)管。管式消聲器僅對(duì)中、高頻率吸聲有一定的消聲作用.對(duì)低頻性能很差。1.管式消聲器402.片式、蜂窩式(格式)消聲器管式消聲器對(duì)低頻性能很差,對(duì)中、高額率噪聲又易直通,并且當(dāng)管道段面積較大時(shí),會(huì)影響對(duì)高頻噪聲的消聲效果,這是由于高頻聲波(波長(zhǎng)短)在管內(nèi)以窄束傳播,當(dāng)管道面積較大時(shí),聲波與管壁吸聲材料接觸減少,從而使高頻聲的消聲量減少,因此對(duì)斷面較大的風(fēng)管可將斷面分成幾個(gè)格子,這就是片式及格式消聲器。片式消聲器應(yīng)用廣泛,構(gòu)造簡(jiǎn)單,格式消聲器要保證有效斷面積不小于風(fēng)道斷面,因而體積較大,每格的尺寸宜控制在200mm×200mm左右。片式消聲器的片間距一般在100~200mm的范圍內(nèi),片間距增大時(shí),消聲量會(huì)相應(yīng)地下降。2.片式、蜂窩式(格式)消聲器41管式、片式、格式消聲器管式、片式、格式消聲器423.折板式、聲流式消聲器將片式消聲器的吸聲片改制成曲折式,就成了折板式消聲器。4.容式消聲器(迷宮式消聲器)在大容積的箱(式)內(nèi)表面粘貼吸聲材料。并錯(cuò)開(kāi)氣流的進(jìn)出口位置,這就構(gòu)成室式消聲器3.折板式、聲流式消聲器43折板式、聲流式消聲器折板式、聲流式消聲器44第十章-空調(diào)系統(tǒng)的消聲與減振第一節(jié)-噪聲和室內(nèi)噪聲標(biāo)準(zhǔn)課件455.其它型式的消聲器(1)消聲彎頭(2)消聲靜壓箱5.其它型式的消聲器46第十章-空調(diào)系統(tǒng)的消聲與減振第一節(jié)-噪聲和室內(nèi)噪聲標(biāo)準(zhǔn)課件47二、抗性消聲器膨脹室膨脹消聲器示意圖二、抗性消聲器膨脹室膨脹消聲器示意圖48三、共振性消聲器三、共振性消聲器49四、寬頻程復(fù)合式消聲器四、寬頻程復(fù)合式消聲器50第六節(jié)空調(diào)裝置的減振一、概述空調(diào)系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)、水泵、制冷壓縮機(jī)等設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),會(huì)由于轉(zhuǎn)動(dòng)部件的質(zhì)量中心偏離軸中心而產(chǎn)生振動(dòng),該振動(dòng)傳給支承結(jié)構(gòu)(基礎(chǔ)或樓板),并以彈性波的形式沿房屋結(jié)構(gòu)傳到其它房間,又以噪聲的形式出現(xiàn),這噪聲稱(chēng)為固體聲。當(dāng)振動(dòng)影響某些工作的正常運(yùn)行或危害建筑物的安全時(shí),需采取減振措施。
空調(diào)裝置的減振措施就是在振源和它的基礎(chǔ)之間安裝彈性構(gòu)件,即在振源和支承結(jié)構(gòu)之間安裝彈性避振構(gòu)件(如彈簧減振器、軟木、橡皮等),在振源和管道間采用柔性連接,這種方法稱(chēng)為積極減振法。對(duì)怕振的精密設(shè)備、儀表等采取減振措施,以防止外界振動(dòng)對(duì)他們的影響,這種方法稱(chēng)為消極減振法。第六節(jié)空調(diào)裝置的減振一、概述51積極減振示意圖積極減振示意圖52一、振動(dòng)傳遞率通常以振動(dòng)傳遞率(亦稱(chēng)減振系數(shù))來(lái)衡量減振效果,它表示通過(guò)減振系統(tǒng)傳遞給支承結(jié)構(gòu)的傳遞力F與振源振動(dòng)總干擾力F0之比,即式中,F(xiàn)--通過(guò)減振系統(tǒng)傳給支撐結(jié)構(gòu)的傳遞力;F0--振源振動(dòng)的干擾力;
f—振源的振動(dòng)頻率,hz;f0—彈性減振支座的固有頻率,hz。一、振動(dòng)傳遞率式中,F(xiàn)--通過(guò)減振系統(tǒng)傳給支撐結(jié)構(gòu)的傳遞力;53減振傳遞曲線(xiàn)減振傳遞曲線(xiàn)541.當(dāng)/0<1時(shí),則T>1,這時(shí)干擾力全部通過(guò)減振器傳給支撐結(jié)構(gòu),減振系統(tǒng)不起減振作用。2.當(dāng)/0=1時(shí),T趨于無(wú)窮大,表示系統(tǒng)發(fā)生共振,這時(shí),減振系統(tǒng)不僅沒(méi)有減振作用,反而使振動(dòng)干擾力增加,加劇了系統(tǒng)的振動(dòng),這是減振設(shè)計(jì)必須避免的。3.當(dāng)/0>時(shí),振動(dòng)傳遞率T<1,通過(guò)隔震器的振源干擾力得到衰減,隔震器起到了減振作用。從理論上講,/0越大,減振效果越好,但是,/0越大減振系統(tǒng)的造價(jià)越高,而且減振效果的增加程度隨著/0的增加也越來(lái)越小。因此,在進(jìn)行減振設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體情況來(lái)確定減振標(biāo)準(zhǔn),在滿(mǎn)足減振要求的前提下降低工程造價(jià)。通常,/0的取值在2.5~5的范圍內(nèi)。
1.當(dāng)/0<1時(shí),則T>1,這時(shí)干擾力全部通過(guò)減振器傳55第十章-空調(diào)系統(tǒng)的消聲與減振第一節(jié)-噪聲和室內(nèi)噪聲標(biāo)準(zhǔn)課件56二、減振材料及減振器的選擇計(jì)算(一)減振彈性材料的靜態(tài)變形值δ振源不振動(dòng)時(shí),減振材料被壓縮的高度稱(chēng)靜態(tài)變形值。它與彈性支座的固有頻率f0有如下的關(guān)系:又由于振源的振動(dòng)頻率為故有:當(dāng)T用%表示時(shí),則有二、減振材料及減振器的選擇計(jì)算又由于振源的振動(dòng)頻率為故有:當(dāng)57第十章-空調(diào)系統(tǒng)的消聲與減振第一節(jié)-噪聲和室內(nèi)噪聲標(biāo)準(zhǔn)課件58(二)橡皮、軟木等減振基座的尺寸計(jì)算1.減振基座的厚度h式中,δ—減振基座靜態(tài)壓縮量,cm;E—減振材料的動(dòng)態(tài)彈性系數(shù),N/cm2;σ—減振材料的允許載荷。(二)橡皮、軟木等減振基座的尺寸計(jì)算式中,δ—減振基座靜態(tài)壓592.減振材料斷面積F式中,ΣG—設(shè)備和基礎(chǔ)板的總質(zhì)量,Kg;Z—減振墊座個(gè)數(shù)。2.減振材料斷面積F式中,ΣG—設(shè)備和基礎(chǔ)板的總質(zhì)量,Kg;60三、彈簧減振器由單個(gè)或數(shù)個(gè)相同尺寸的彈簧和鑄鐵護(hù)罩組成,用于機(jī)組座地安裝及吊裝。固有頻率低,靜態(tài)壓縮量大,承載能力大,減振效果好,性能穩(wěn)定,應(yīng)用廣泛,但價(jià)格較貴。另外在彈簧減振器底板下面墊有10mm厚的橡膠板,還能起到隔音作用。當(dāng)設(shè)備轉(zhuǎn)速n<1200r/min時(shí),宜采用彈簧減振器。三、彈簧減振器61彈簧減振器彈簧減振器62(四)橡膠減振器
是由丁腈橡膠制成的圓錐形狀的彈性體,并粘貼在內(nèi)外金屬環(huán)上受剪切力的作用。它有較低的固有頻率和足夠的阻尼,減振效果好,安裝和更換方便,且價(jià)格低廉。一般情況下,設(shè)備轉(zhuǎn)速n>1200r/min時(shí),宜采用橡膠減振器。有關(guān)產(chǎn)品目錄和設(shè)計(jì)手冊(cè)提供了必要的參數(shù),當(dāng)已知機(jī)組重量和靜態(tài)壓縮量后便可選定減振器。(四)橡膠減振器63橡膠減振器橡膠減振器64246810121450010001500200025003000350040004500500055006000載荷P(N)67891011141516171312固有頻率f0(Hz)f0JG3-7JJQ-3-7JG3-6JJQ-3-6JG3-5JJQ-3-5JG3-4JJQ-3-4JG3-3JJQ-3-3JG3-2JJQ-3-2JG3-1JJQ-3-1JG3、JJQ-3型減振器靜載壓縮量及對(duì)應(yīng)固有頻率
24681012145001000150020002500365金屬?gòu)椈膳c橡膠組合減振器(a)并聯(lián)(b)串聯(lián)金屬?gòu)椈膳c橡膠組合減振器(a)并聯(lián)(b)串聯(lián)66思考題1.空調(diào)系統(tǒng)中的噪聲源有哪些?分別產(chǎn)生何種噪聲?2.空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲主要是通過(guò)哪些途徑傳入空調(diào)房間?3.減小空調(diào)系統(tǒng)噪聲傳入空調(diào)房間的措施有哪些?4.常用的消聲器有哪幾種?各自的消聲原理是什么?5.消聲器主要用來(lái)消除什么噪聲?一般設(shè)置在哪里?6.空調(diào)系統(tǒng)中哪些設(shè)備、裝置在使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)?產(chǎn)生振動(dòng)的原因分別是什么?思考題1.空調(diào)系統(tǒng)中的噪聲源有哪些?分別產(chǎn)生何種噪聲?67ThankyouThankyou68第十章空調(diào)系統(tǒng)的消聲與減振第一節(jié)噪聲和室內(nèi)噪聲標(biāo)準(zhǔn);第二節(jié)通風(fēng)機(jī)噪聲的計(jì)算;第三節(jié)空調(diào)系統(tǒng)中噪聲的自然衰減和再生;第四節(jié)消聲器消聲量的確定;第五節(jié)消聲器;第六節(jié)空調(diào)裝置的減振;第十章空調(diào)系統(tǒng)的消聲與減振第一節(jié)噪聲和室內(nèi)噪聲標(biāo)準(zhǔn);69第一節(jié)噪聲和室內(nèi)噪聲標(biāo)準(zhǔn)一、噪聲和噪聲的量度(一)聲音和噪聲1.聲音物體振動(dòng)使周?chē)諝夥肿咏惶娈a(chǎn)生密集和稀疏狀,并向外傳播而形成波動(dòng),當(dāng)波動(dòng)傳到入耳就感覺(jué)到聲音,因此,聲音是一種波,即聲波。聲波在介質(zhì)中的傳播速度稱(chēng)聲速c(m/s),常溫下,空氣中的聲速為340m/s;橡膠中的聲速為40~50m/s。
第一節(jié)噪聲和室內(nèi)噪聲標(biāo)準(zhǔn)一、噪聲和噪聲的量度702.噪聲各種不同頻率和聲強(qiáng)的聲音無(wú)規(guī)律地組合在一起就成為噪聲,但就廣義而言,凡是對(duì)某項(xiàng)工作是不需要的、有妨礙的或使人煩惱,討厭的聲音都稱(chēng)為噪聲。噪聲也是一種聲波,具有聲波的一切特性。2.噪聲71空調(diào)系統(tǒng)的噪聲傳遞情況空調(diào)系統(tǒng)的噪聲傳遞情況72工業(yè)噪聲主要有空氣動(dòng)力噪聲、機(jī)械性噪聲和電磁性噪聲??諝鈩?dòng)力噪聲是由于空氣振動(dòng)而產(chǎn)生的,機(jī)械噪聲是由于固休振動(dòng)而產(chǎn)生的,電磁性噪聲是由于電機(jī)的空隙中交變力的相互作用而產(chǎn)生的??照{(diào)系統(tǒng)的噪聲源主要是通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的空氣動(dòng)力噪聲(包括氣流渦流噪聲,撞擊噪聲和葉片回轉(zhuǎn)噪聲)和機(jī)械性噪聲。其頻率約為200~800Hz,即處于中、低頻范圍??盏蛳到y(tǒng)的噪聲可沿風(fēng)道或通過(guò)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的不嚴(yán)密處傳入室內(nèi),也可通過(guò)地基、田護(hù)結(jié)構(gòu)和風(fēng)道壁傳入室內(nèi)。因此,空調(diào)裝置除應(yīng)滿(mǎn)足室內(nèi)溫濕度要求外,還應(yīng)滿(mǎn)足室內(nèi)的噪聲要求。
工業(yè)噪聲主要有空氣動(dòng)力噪聲、機(jī)械性噪聲和電磁性噪聲??諝鈩?dòng)力73(二)噪聲的量度1.聲壓、聲強(qiáng)和聲功率(1)聲壓物體振動(dòng)使空氣中產(chǎn)生交變壓力,單位面積上所承受的聲音壓力稱(chēng)為聲壓(P),單位為N/m2(即Pa)。(2)聲強(qiáng)聲波在介質(zhì)中的傳播過(guò)程,實(shí)質(zhì)上就是能量傳播的過(guò)程.在垂直于聲波傳播方向的單位面積上,單位時(shí)間通過(guò)的聲能稱(chēng)為聲強(qiáng)(I),單位為W/m2。(3)聲功率單位時(shí)間內(nèi)聲源以聲波形式輻射的總能量稱(chēng)為聲功率,單位為W.基準(zhǔn)聲功率W0為10-12W。
(二)噪聲的量度742.聲壓級(jí)、聲強(qiáng)級(jí)、聲功率級(jí)為了方便起見(jiàn),聲音的量度采用對(duì)數(shù)標(biāo)度,即以相對(duì)于基準(zhǔn)量的比值的對(duì)數(shù)來(lái)表示,其單位為B(貝爾),又為了更便于實(shí)際使用,取用B的十分之—,即dB(分貝)作為聲音量度的常用單位。也就是說(shuō),聲音是以“級(jí)”來(lái)表示其大小的,即聲壓級(jí)、聲強(qiáng)級(jí)和聲功率級(jí)。
2.聲壓級(jí)、聲強(qiáng)級(jí)、聲功率級(jí)75(1)聲壓級(jí)聲壓對(duì)基準(zhǔn)聲壓(p0)之比,其常用對(duì)數(shù)的20倍稱(chēng)為聲壓級(jí)(Lp),即:式中p0—基準(zhǔn)聲壓,P—聲壓,Pa。(1)聲壓級(jí)聲壓對(duì)基準(zhǔn)聲壓(p0)之比,其常用對(duì)數(shù)的20倍76(2)聲強(qiáng)級(jí)聲強(qiáng)對(duì)基準(zhǔn)聲強(qiáng)(I0)之比,其常用對(duì)數(shù)的10倍稱(chēng)聲強(qiáng)級(jí)(L1),即:式中I0—基準(zhǔn)聲強(qiáng),I—聲強(qiáng),W/m2.(2)聲強(qiáng)級(jí)聲強(qiáng)對(duì)基準(zhǔn)聲強(qiáng)(I0)之比,其常用對(duì)數(shù)的177(3)聲功率級(jí)聲功率對(duì)基準(zhǔn)聲功率(W0)之比,其常用對(duì)數(shù)的10倍稱(chēng)聲功率級(jí)(Lw),即:式中W0—基準(zhǔn)聲功率,W—聲功率,W(3)聲功率級(jí)聲功率對(duì)基準(zhǔn)聲功率(W0)之比,其常用783.聲波的疊加由于量度聲波的聲壓級(jí)、聲強(qiáng)級(jí)或聲功率級(jí)都是以對(duì)數(shù)為標(biāo)度的,因此當(dāng)有多個(gè)聲源同時(shí)產(chǎn)生噪聲時(shí),其合成的聲級(jí)應(yīng)按對(duì)數(shù)法則進(jìn)行運(yùn)算。當(dāng)n個(gè)不同的聲壓級(jí)疊加時(shí),總聲壓級(jí)為:當(dāng)有M個(gè)相同的聲壓級(jí)(LP)相疊加時(shí),則總聲壓級(jí)為:3.聲波的疊加當(dāng)有M個(gè)相同的聲壓級(jí)(LP)相疊加時(shí),則總聲壓79D=Lp1-Lp2D=Lp1-Lp280(三)噪聲的頻譜為方便起見(jiàn),把寬闊的聲頻范圍劃分為若干個(gè)頻段,稱(chēng)頻程或頻帶。每個(gè)頻程都有其頻率范圍和中心頻率。在空調(diào)工程的噪聲控制中,常用的是倍頻程。倍頻程是指中心頻率成倍增加的頻程。在噪聲控制或量測(cè)中,常使用八個(gè)倍頻程,其頻率范圍和中心頻率見(jiàn)下表。(三)噪聲的頻譜81頻譜是表示組成噪聲的各頻程聲壓級(jí)的圖,即以頻程為橫坐標(biāo),聲壓級(jí)(或聲強(qiáng)級(jí)、聲功率級(jí))為縱坐標(biāo)作的圖形。頻譜圖能清楚的表明該噪聲的組成和性質(zhì),為噪聲控制提供依據(jù)。右圖為某空調(diào)器的噪聲的頻譜。頻譜是表示組成噪聲的各頻程聲壓級(jí)的圖,即以頻程為橫坐標(biāo),聲壓82二、噪聲的主觀(guān)評(píng)價(jià)對(duì)噪聲的評(píng)價(jià)除采用聲壓、聲強(qiáng)和聲功率等客觀(guān)的物理量外,還與人耳對(duì)聲壓、頻率的主觀(guān)感覺(jué)有關(guān)。響度級(jí)是把聲壓級(jí)和頻率綜合起來(lái)評(píng)價(jià)聲音大小的一個(gè)主觀(guān)感覺(jué)量。通過(guò)對(duì)人耳進(jìn)行大量的聽(tīng)感試驗(yàn),得到可聽(tīng)范圍內(nèi)的純音的響度級(jí),并以等響度曲線(xiàn)表示,如下圖所示。二、噪聲的主觀(guān)評(píng)價(jià)83等響曲線(xiàn)等響曲線(xiàn)84三、噪聲的量測(cè)量測(cè)噪聲常用的儀器是聲級(jí)計(jì),它的工作原理是聲信號(hào)通過(guò)傳聲器把聲壓轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào),經(jīng)放大后,在聲級(jí)計(jì)的表頭上顯示出分貝值。右圖為一聲級(jí)計(jì)。三、噪聲的量測(cè)85四、噪聲標(biāo)準(zhǔn)為滿(mǎn)足生產(chǎn)的需要和消除噪聲對(duì)人體的不利影響,需對(duì)各種不同的場(chǎng)所指定出所允許的噪聲級(jí),稱(chēng)為噪聲標(biāo)準(zhǔn)。噪聲標(biāo)準(zhǔn)制定時(shí),還應(yīng)考慮技術(shù)上的可能性和經(jīng)濟(jì)上的合理性。(一)噪聲評(píng)價(jià)曲線(xiàn)(二)空調(diào)房間的允許噪聲標(biāo)準(zhǔn)四、噪聲標(biāo)準(zhǔn)86噪音評(píng)價(jià)曲線(xiàn)N(NR)曲線(xiàn)噪音評(píng)價(jià)曲線(xiàn)N(NR)曲線(xiàn)87第十章-空調(diào)系統(tǒng)的消聲與減振第一節(jié)-噪聲和室內(nèi)噪聲標(biāo)準(zhǔn)課件88第二節(jié)通風(fēng)機(jī)噪聲的計(jì)算空調(diào)系統(tǒng)的主要噪聲源是通風(fēng)機(jī)。當(dāng)缺少通風(fēng)機(jī)的聲學(xué)特性資料而又沒(méi)有條件對(duì)所有的通風(fēng)機(jī)噪聲進(jìn)行實(shí)測(cè)時(shí),可采用下述方法對(duì)其功率級(jí)進(jìn)行評(píng)估。第二節(jié)通風(fēng)機(jī)噪聲的計(jì)算空調(diào)系統(tǒng)的主要噪聲源是通風(fēng)機(jī)。當(dāng)89通風(fēng)機(jī)通風(fēng)機(jī)90一、一臺(tái)通風(fēng)機(jī)的聲功率級(jí)(Lw)式中L—通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量,m3/h;H—通風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓,Pa;L’w—通風(fēng)機(jī)的比聲功率級(jí),它是指同一系列的通風(fēng)機(jī)在單位風(fēng)量(1m3/h)單位風(fēng)壓(1Pa)下,所產(chǎn)生的聲功率級(jí),dB.一、一臺(tái)通風(fēng)機(jī)的聲功率級(jí)(Lw)式中L—通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量,m391二、兩臺(tái)通風(fēng)機(jī)串聯(lián)或并聯(lián)工作時(shí)的總聲功率級(jí)(Lz)根據(jù)聲波疊加原理,有:式中Lg—聲功率較高的一臺(tái)通風(fēng)機(jī)的聲功率級(jí),dB;Δβ—附加的聲功率級(jí),dB二、兩臺(tái)通風(fēng)機(jī)串聯(lián)或并聯(lián)工作時(shí)的總聲功率級(jí)(Lz)式中Lg92三、通風(fēng)機(jī)各頻程聲功率級(jí)(Lwb)一臺(tái)通風(fēng)機(jī)工作時(shí):兩臺(tái)或多臺(tái)通風(fēng)機(jī)工作時(shí):上兩式中Lw—通風(fēng)機(jī)聲功率級(jí),dB;Lz—兩臺(tái)或多臺(tái)通風(fēng)機(jī)總聲功率級(jí),dB;Δb—通風(fēng)機(jī)各頻程聲功率級(jí)的修正值,dB.三、通風(fēng)機(jī)各頻程聲功率級(jí)(Lwb)兩臺(tái)或多臺(tái)通風(fēng)機(jī)工作時(shí):上93第十章-空調(diào)系統(tǒng)的消聲與減振第一節(jié)-噪聲和室內(nèi)噪聲標(biāo)準(zhǔn)課件94第三節(jié)空調(diào)系統(tǒng)中噪聲的自然衰減和再生
通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲在經(jīng)過(guò)風(fēng)道傳播的過(guò)程中,由于流動(dòng)空氣對(duì)管壁的摩擦,使部分聲能轉(zhuǎn)換成熱能;以及由于在系統(tǒng)部件處有部分聲能被反射,因而噪聲會(huì)有衰減。這種衰減稱(chēng)為自然衰減。系統(tǒng)部件的噪聲會(huì)自然衰減值,一般是在沒(méi)有氣流的靜態(tài)情況下測(cè)得的。在有氣流時(shí),會(huì)由于氣流撞擊和形成渦流等原因而產(chǎn)生噪聲,這種噪聲稱(chēng)為再生噪聲。它隨氣流速度的增高而加大。當(dāng)氣流速度高到一定程度時(shí),系統(tǒng)部件有可能非但沒(méi)有使噪聲衰減,反而會(huì)成為系統(tǒng)中的一個(gè)新噪聲源。因此,唯有在氣流速度較低時(shí)(v≤8m/s),計(jì)算系統(tǒng)部件的自然衰減量才是合適的。第三節(jié)空調(diào)系統(tǒng)中噪聲的自然衰減和再生通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲95一、系統(tǒng)部件的噪聲自然衰減(一)直管的噪聲自然衰減在直管道中,聲波沿管道傳播的方向不變,故噪聲衰減量很小,衰減量ΔLw1可查表得到,或近似按下式計(jì)算:矩形風(fēng)道:圓形風(fēng)道:式中a—管道內(nèi)壁吸聲系數(shù);R—管道水力半徑,m;b,h—管道的寬度和高度,m;D—管道直徑,m;L—管道長(zhǎng)度,m,一、系統(tǒng)部件的噪聲自然衰減矩形風(fēng)道:圓形風(fēng)道:式中a—管道96第十章-空調(diào)系統(tǒng)的消聲與減振第一節(jié)-噪聲和室內(nèi)噪聲標(biāo)準(zhǔn)課件97(二)彎頭的噪聲自然衰減噪聲在進(jìn)過(guò)彎頭時(shí),由于聲波傳播方向的改變而產(chǎn)生衰減。彎頭的噪聲自然衰減量可由下表得到。(二)彎頭的噪聲自然衰減98(三)分支管(三通)的噪聲自然衰減當(dāng)風(fēng)道分支時(shí),噪聲聲能基本上按比例地分配給各個(gè)支管。(三)分支管(三通)的噪聲自然衰減99(四)單變徑管的噪聲自然衰減由于管道斷面積突然擴(kuò)大或縮小,導(dǎo)致噪聲聲能朝傳播的相反方向反射而產(chǎn)生衰減,其衰減量可按下式計(jì)算:式中,m為房間比率(四)單變徑管的噪聲自然衰減式中,m為房間比率100(五)風(fēng)口反射的噪聲自然衰減通風(fēng)機(jī)的噪聲經(jīng)過(guò)管道系統(tǒng)到達(dá)房間出風(fēng)口處,由于在從風(fēng)口到房間的突然擴(kuò)大過(guò)程中,有一部分聲能反射到管道內(nèi),因而產(chǎn)生了衰減。(五)風(fēng)口反射的噪聲自然衰減101二、房間的噪聲自然衰減(風(fēng)口聲功率級(jí)與室內(nèi)聲壓級(jí)的轉(zhuǎn)換)由于房間內(nèi)的內(nèi)部、家具和設(shè)備等的吸聲作用,使進(jìn)入房間的噪聲產(chǎn)生衰減。此外,由于室內(nèi)的噪聲允許標(biāo)準(zhǔn)是以聲壓級(jí)為基準(zhǔn)的,因此,須把從風(fēng)口進(jìn)入室內(nèi)的聲功率級(jí)Lw轉(zhuǎn)換為室內(nèi)測(cè)點(diǎn)(人耳)處的聲壓級(jí)Lp,Lp與測(cè)點(diǎn)離風(fēng)口的距離以及噪聲的輻射方向有關(guān)。二、房間的噪聲自然衰減(風(fēng)口聲功率級(jí)與室內(nèi)聲壓級(jí)的轉(zhuǎn)換)102Lw與Lp存在以下關(guān)系:式中,ΔL是反映聲功率級(jí)與聲壓級(jí)的轉(zhuǎn)換以及室內(nèi)噪聲的衰減??杀硎緸椋菏街?,r—測(cè)點(diǎn)(人耳)離出風(fēng)口的距離,m;A—房間常數(shù),m2;V—房間體積,m3;S—房間表面積,m2;a—房間的平均吸聲系數(shù);T—房間的混響時(shí)間,s;Q—指向系數(shù)。Lw與Lp存在以下關(guān)系:式中,ΔL是反映聲功率級(jí)與聲壓級(jí)的轉(zhuǎn)103第四節(jié)消聲器消聲量的確定當(dāng)由算得的室內(nèi)聲壓級(jí)Lp不能滿(mǎn)足室內(nèi)要求的N(NR)曲線(xiàn)時(shí),則它們相應(yīng)的各頻程聲壓級(jí)差值即為所選消聲器應(yīng)具有的消聲量。在實(shí)際工程中,唯有對(duì)噪聲要求高的空調(diào)系統(tǒng)才需進(jìn)行消聲計(jì)算,而對(duì)于一般的低速空調(diào)系統(tǒng),由于管內(nèi)風(fēng)速和出風(fēng)口風(fēng)速的選定已經(jīng)考慮了聲學(xué)因素,因此,可以不計(jì)算氣流再生噪聲,但是,對(duì)于高速空調(diào)系統(tǒng),就不容忽視氣流再生噪聲的計(jì)算,這類(lèi)消聲計(jì)算方法可參閱有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)。第四節(jié)消聲器消聲量的確定當(dāng)由104第五節(jié)消聲器空調(diào)系統(tǒng)噪聲的控制,應(yīng)首先積極地綜合考慮降低系統(tǒng)噪聲,然后,在計(jì)算了管路的噪聲自然衰減后,如仍不能滿(mǎn)足室內(nèi)噪聲要求,這時(shí),就須考慮在管路上設(shè)置消聲器。消聲器是由吸聲材料和按不同消聲原理設(shè)計(jì)的外殼所構(gòu)成。根據(jù)不同的消聲原理可分阻性、抗性、共振性和復(fù)合性四種類(lèi)型的消聲器。第五節(jié)消聲器空調(diào)系統(tǒng)噪聲的控制,應(yīng)首先積極地綜合考慮降105降低空調(diào)系統(tǒng)噪聲的主要措施有:1.盡可能選用低轉(zhuǎn)速數(shù)后傾式葉片的離心通風(fēng)機(jī),并使風(fēng)機(jī)的正常工作點(diǎn)接近其最高效率點(diǎn)。2.風(fēng)道內(nèi)空氣流速不宜過(guò)大,對(duì)于主風(fēng)道內(nèi)的流速,有一般消聲要求的空調(diào)系統(tǒng)不宜超過(guò)8m/s,有嚴(yán)格消聲要求的空調(diào)系統(tǒng)不宜超過(guò)5m/s。3.通風(fēng)機(jī)、水泵等應(yīng)安裝在彈性減振基礎(chǔ)上。它們的進(jìn)出口應(yīng)設(shè)軟性接頭,進(jìn)出管應(yīng)避免急劇轉(zhuǎn)折。風(fēng)道上的調(diào)節(jié)閥門(mén)應(yīng)盡量少設(shè)。4.空調(diào)機(jī)房應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離有消聲要求的房間。降低空調(diào)系統(tǒng)噪聲的主要措施有:106一、阻性消聲器阻性消聲器是利用吸聲材料的吸聲作用而消聲的。其構(gòu)造是把吸聲材料固定在氣流流動(dòng)的管道內(nèi)壁,或按一定方式排列在管道或殼體內(nèi)構(gòu)成阻性消聲器,吸聲材料能夠把入射在其上的聲能部分地吸收掉。聲能之所以能被吸收,是由于吸聲材料的多孔性和松散性。當(dāng)聲波進(jìn)入孔隙,引起孔隙中的空氣和材料產(chǎn)生微小的振動(dòng),由于摩擦和粘滯阻力.使相當(dāng)一部分聲能化為熱能而被吸收掉。它對(duì)于高頻和中頻噪聲效果較好,但對(duì)低頻噪聲消聲性能較差。一、阻性消聲器1071.管式消聲器管式消聲器是一種最簡(jiǎn)單的消聲器,它僅在管壁內(nèi)周貼上一層吸聲材料,故又稱(chēng)“管襯”。特點(diǎn)是制作方便,阻力小,但只適用于較小的風(fēng)道,直徑一般不大于400mm風(fēng)管。管式消聲器僅對(duì)中、高頻率吸聲有一定的消聲作用.對(duì)低頻性能很差。1.管式消聲器1082.片式、蜂窩式(格式)消聲器管式消聲器對(duì)低頻性能很差,對(duì)中、高額率噪聲又易直通,并且當(dāng)管道段面積較大時(shí),會(huì)影響對(duì)高頻噪聲的消聲效果,這是由于高頻聲波(波長(zhǎng)短)在管內(nèi)以窄束傳播,當(dāng)管道面積較大時(shí),聲波與管壁吸聲材料接觸減少,從而使高頻聲的消聲量減少,因此對(duì)斷面較大的風(fēng)管可將斷面分成幾個(gè)格子,這就是片式及格式消聲器。片式消聲器應(yīng)用廣泛,構(gòu)造簡(jiǎn)單,格式消聲器要保證有效斷面積不小于風(fēng)道斷面,因而體積較大,每格的尺寸宜控制在200mm×200mm左右。片式消聲器的片間距一般在100~200mm的范圍內(nèi),片間距增大時(shí),消聲量會(huì)相應(yīng)地下降。2.片式、蜂窩式(格式)消聲器109管式、片式、格式消聲器管式、片式、格式消聲器1103.折板式、聲流式消聲器將片式消聲器的吸聲片改制成曲折式,就成了折板式消聲器。4.容式消聲器(迷宮式消聲器)在大容積的箱(式)內(nèi)表面粘貼吸聲材料。并錯(cuò)開(kāi)氣流的進(jìn)出口位置,這就構(gòu)成室式消聲器3.折板式、聲流式消聲器111折板式、聲流式消聲器折板式、聲流式消聲器112第十章-空調(diào)系統(tǒng)的消聲與減振第一節(jié)-噪聲和室內(nèi)噪聲標(biāo)準(zhǔn)課件1135.其它型式的消聲器(1)消聲彎頭(2)消聲靜壓箱5.其它型式的消聲器114第十章-空調(diào)系統(tǒng)的消聲與減振第一節(jié)-噪聲和室內(nèi)噪聲標(biāo)準(zhǔn)課件115二、抗性消聲器膨脹室膨脹消聲器示意圖二、抗性消聲器膨脹室膨脹消聲器示意圖116三、共振性消聲器三、共振性消聲器117四、寬頻程復(fù)合式消聲器四、寬頻程復(fù)合式消聲器118第六節(jié)空調(diào)裝置的減振一、概述空調(diào)系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)、水泵、制冷壓縮機(jī)等設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),會(huì)由于轉(zhuǎn)動(dòng)部件的質(zhì)量中心偏離軸中心而產(chǎn)生振動(dòng),該振動(dòng)傳給支承結(jié)構(gòu)(基礎(chǔ)或樓板),并以彈性波的形式沿房屋結(jié)構(gòu)傳到其它房間,又以噪聲的形式出現(xiàn),這噪聲稱(chēng)為固體聲。當(dāng)振動(dòng)影響某些工作的正常運(yùn)行或危害建筑物的安全時(shí),需采取減振措施。
空調(diào)裝置的減振措施就是在振源和它的基礎(chǔ)之間安裝彈性構(gòu)件,即在振源和支承結(jié)構(gòu)之間安裝彈性避振構(gòu)件(如彈簧減振器、軟木、橡皮等),在振源和管道間采用柔性連接,這種方法稱(chēng)為積極減振法。對(duì)怕振的精密設(shè)備、儀表等采取減振措施,以防止外界振動(dòng)對(duì)他們的影響,這種方法稱(chēng)為消極減振法。第六節(jié)空調(diào)裝置的減振一、概述119積極減振示意圖積極減振示意圖120一、振動(dòng)傳遞率通常以振動(dòng)傳遞率(亦稱(chēng)減振系數(shù))來(lái)衡量減振效果,它表示通過(guò)減振系統(tǒng)傳遞給支承結(jié)構(gòu)的傳遞力F與振源振動(dòng)總干擾力F0之比,即式中,F(xiàn)--通過(guò)減振系統(tǒng)傳給支撐結(jié)構(gòu)的傳遞力;F0--振源振動(dòng)的干擾力;
f—振源的振動(dòng)頻率,hz;f0—彈性減振支座的固有頻率,hz。一、振動(dòng)傳遞率式中,F(xiàn)--通過(guò)減振系統(tǒng)傳給支撐結(jié)構(gòu)的傳遞力;121減振傳遞曲線(xiàn)減振傳遞曲線(xiàn)1221.當(dāng)/0<1時(shí),則T>1,這時(shí)干擾力全部通過(guò)減振器傳給支撐結(jié)構(gòu),減振系統(tǒng)不起減振作用。2.當(dāng)/0=1時(shí),T趨于無(wú)窮大,表示系統(tǒng)發(fā)生共振,這時(shí),減振系統(tǒng)不僅沒(méi)有減振作用,反而使振動(dòng)干擾力增加,加劇了系統(tǒng)的振動(dòng),這是減振設(shè)計(jì)必須避免
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