脉冲爆震发动机微穿孔消声喷管研究

针对脉冲爆震发动机的噪声辐射特性,计算分析微穿孔板孔径、板厚、穿孔率、前后腔厚度等设计参数对单／双层微穿孔板吸声体共振频率、吸声系数的影响。设计并加工一组微穿孔消声喷管。实验研究发现：影双层微穿孔消声喷管对脉冲爆震发动机噪声辐射的降低都有一定的作用,双层结构优于单层结构;消声喷管越长,消声效果越好;发动机工作频率为20Hz时,300mm长双层微穿孔消声喷管可使噪声辐射峰值声压级降低2dB左右,脉冲声压级和声功率级降低4dB左右,声功率从1377．2W下降至542W。     

微穿孔板在抽油烟机噪声控制中的应用

目的:针对抽油烟机的噪声控制问题,采用进气通道吸声的方式对抽油烟机的噪声进行控制。方法:根据抽油烟机的噪声特性分别设计了单层和双层微穿孔板共振吸声结构并进行了噪声和空气性能测试。结果:变空腔微穿孔共振吸声结构降噪效果显著,采用单、双层微穿孔板共振吸声结构降噪的平均降噪量分别能达到1.7 dBA、2.8 dBA,而空气性能改变量不超过5%。结论:变空腔微穿孔共振吸声结构具有较好的宽频吸声特性,双层微穿孔板共振吸声结构比单层结构吸声频带更宽。     

双层微穿孔板吸声结构设计中的共振和反共振频率计算

双层微穿孔板吸声结构设计中的共振和反共振频率计算张宗茂，顾熙棠（宁波大学机械工程系）一、引言对微穿孔板吸声结构的吸声机理已有较系统的研究’‘Ｉ“””。单层做穿孔板吸声结构的共振频率可用穿孔板共振吸声结构的共振频率计算公式求得，但双层微穿孔板吸声结构的...     

计及温度条件下的微穿孔板结构优化设计

微穿孔板吸声体是由穿孔直径在1 mm以下的薄板和板后空腔组成的共振吸声结构,其结构通常可利用经典的微穿孔板理论来设计。但在温度变化条件下,经典的微穿孔板理论已经不足以设计出满足要求的微穿孔板结构。文中在设计微穿孔板吸声结构时,不仅考虑了结构参数孔径d、板厚t、孔间距b及空腔深度D对微穿孔板吸声特性的影响,又计入了温度T这一参数。拟采用改进的粒子群优化算法,分别对一定温度下的单层和双层微穿孔板吸声体的结构参数进行优化设计,搜索得到最优的参数组合,使其在给定的频带范围内平均吸声系数最高。优化结果表明:利用改进的粒子群算法设计出的微穿孔板吸声结构在给定频率范围内吸声系数较大,且符合给定温度的要求。     

变截面背腔结构的微穿孔板吸声器的设计与研究

如何实现微穿孔板吸声结构的宽频吸声是近年来的研究热点之一。针对微穿孔板吸声结构的宽频吸声问题,本文设计了一种不规则背腔结构,并将其应用到单层和双层微穿孔板的吸声器上,对其吸声性能进行了研究。利用声电类比模型获得吸声器各部分的阻抗关系,然后通过理论计算得到吸声结构的阻抗和吸声系数。理论、仿真和实验结果表明：在不增加结构厚度的情况下,通过内层变截面隔板对背腔进行不等体积分割,可拓宽微穿孔板吸声带宽,且结构相对简单。该研究为微穿孔板吸声器的宽带低频吸声及其应用提供了新的设计思路。     

遗传算法在双层微穿孔结构优化设计中的应用

影响双层微穿孔结构的参数很多，其声阻抗及吸声系数的计算复杂。以双层微穿孔板的吸声学为优化目标，穿孔率、孔径及空腔深度为优化参数，研究基于遗传算法对双层微穿孔结构进行优化设计。通过计算程序，验证了该算法的可行性和有效性。写以前的算法比较表明，经优化过的双层微穿孔板的吸声效果有明显的提高。     

双层串联微穿孔板吸声体吸声特性研究

单层微穿孔板的吸声频带较窄,采用双层串联微穿孔板结构可进一步拓宽其吸声频带,但由于双层串联微穿孔板结构的吸声曲线中两个波峰之间有很大的下降趋势致使整体吸声系数有所降低,故采用传递函数法建立双层串联微穿孔板吸声体理论模型,分析两层穿孔板的穿孔参数和板后空腔改变时结构整体吸声系数的变化,并通过与COMSOL中所建模型的计算结果相对比进行验证,比选确定合适的结构参数,使其在拓宽吸声频带的同时保持其在吸声频带内的吸声系数均较大,得到较优的吸声效果。     

面向工程的微穿孔板吸声结构设计方法

对传统的微穿孔板吸声结构设计方法进行分析,发现其存在近似公式精度不高及相关参数难以确定的问题,这些问题直接导致设计无法进行或得到不符合要求的设计参数。使用泰勒公式将设计过程中的复杂公式近似展开,并对得到的近似公式进行了修正,使其精度得到了提高;对相关公式进行推导,发现微穿孔板吸声结构的半吸收频带宽度与腔深成正比关系,据此,设计时可根据工程中的空间限制条件,首先确定腔深,再计算其他参数,提出了面向工程的微穿孔板吸声结构设计方法。针对某风机噪声,使用面向工程的设计方法设计了微穿孔板结构参数,得到了满足设计要求的吸声系数曲线。工程应用表明,面向工程的微穿孔板吸声结构设计方法更方便,且更准确     

L型分割背腔的微穿孔板吸声结构的吸声性能研究

为了提高单层微穿孔板吸声结构的低频吸声性能,设计了一种L型分割背腔的微穿孔板吸声结构。基于微穿孔板吸声理论和声电等效电路原理,建立了两腔分割的L型分割背腔的微穿孔板吸声结构的声电等效电路模型。数值和实验结果表明:L型分割背腔的微穿孔板吸声结构能很好的改善单层微穿孔板结构低频吸声性能,并且明显拓宽了单层微穿孔板结构的吸声带宽。将此结构推广到N腔分割,实验结果和数值结果拟合的较好。     

单壁碳纳米管对微穿孔板吸声体吸声性能的影响

实验研究了单壁碳纳米管对微穿孔板吸声体吸声性能的影响。使用单壁碳纳米管对传统的微穿孔板吸声体进行表面修饰,得到复合微穿孔板吸声体,在阻抗管中测量得到其垂直入射吸声系数,并与复合之前的实验结果进行对比发现,经单壁碳纳米管表面修饰后的复合微穿孔板吸声体的吸声性能在低频范围内有明显的改进,吸声系数最大可提高约39.6%。对基于单壁碳纳米管表面修饰的复合微穿孔板吸声体的吸声机理进行探讨时发现,复合吸声体在微穿孔板吸声体共振吸声的基础上引入了单壁碳纳米管与微穿孔板界面的摩擦振动作用等辅助吸声机制使得其吸声性能变优。该研究结果为微纳复合吸声降噪结构的设计提供了研究思路。     

低噪声复合托板水下声学试验研究

提出了集成应用空心振质量块、聚氨酯吸声带板的低噪声复合托板结构方案,并初步给出了实船应用方法。在此基础上开展了大尺度双壳结构水下振动、声辐射及输入功率流的试验研究。结果表明:应用低噪声复合托板后,双壳结构外壳20Hz~3000Hz频段振动加速度级降低3.1dB,5m处近场辐射声压级降低7.2dB且沿顺时针90°~270°周向降噪效果最为显著;结构输入功率流显著降低,由多峰变为单峰且峰值频率略向低频移动。     

风机盘管离心风机的CFD降噪分析与优化

为解决某风机盘管的离心风机在运行时噪声大的问题,本文基于CFD分析方法,对风机盘管机组空气侧进行流态分析,研究离心风机的内部流动特性,并基于分析结果重新设计风轮及蜗壳。经优化后的离心风机内部流态得到明显改善。将原始方案和优化方案进行试验验证,结果显示,新设计的离心风机在相同风量下的噪声值比原始风机下降4.7dB(A)。     

整车环境下汽车空调系统气动噪声分析

针对汽车空调(Heating,Ventilation,and Air-Conditioning,HVAC)存在噪声过大导致舒适性较差的问题,通过试验为主、数值仿真为辅的方法对整车环境下空调系统气动噪声进行了研究。研究发现,空调系统产生的气动噪声呈宽频噪声特性。整车环境下空调系统辐射出来的噪声量级比自由场环境高11.7 d B(A),声压级较大的频带更宽,呈现出明显的混响场特征。在空调风机转速为7档、内循环工况时,测点C处的总声压级高达67.9 d B(A),超过企业内部标准要求1.9 d B(A)。风机是主要噪声源,应在后期降噪中加以控制。由于乘员的阻挡和衣物的吸声,乘员舱空间缩小,坐有乘员时相同测点的总声压级小1.5 d B(A),在125 Hz以上各频率段的声压级均有不同程度的降低。文中研究可为明确空调系统在乘员舱的声辐射特性和空调系统噪声控制提供参考。     

工业建筑隔声墙结构设计与应用

摘 要：为降低车间大型冲床设备噪声引起的干扰及混响,按照噪声水平划分动、静两个工作模块区域,在两模块之间建立一道高尺度并兼备吸、隔声功能的多层对称墙体结构：（1）该隔墙支撑骨架主要由冷弯薄壁C型檩条组成,辅助有拉条及套筒支撑,隐藏在吸声铝合金穿孔装饰面板内部;（2）声学结构层为铝合金穿孔板、超细玻璃棉、阻尼隔声板组成的双层对称结构,通过焊接或钉接方式固定在支撑骨架上。为评估该复合隔声墙体结构的隔声能力,在工程实施完毕后,采用人工声源发出强噪声源测量隔墙两侧的传声损失,测试结果表明：在250Hz-5000Hz频段,该隔墙能够明显阻断噪声传递,隔声量最大可达到31dB(A)。该结构隔声降噪效果明显,外形美观,施工简单易行,经济性能优良,可为车间噪声治理提供一定的参考价值。     

离心式压缩机噪声源定位分析及降噪方法

针对制氧厂离心式压缩机的噪声问题,联合频谱分析、声成像分析和模态分析三种方法,定位离心式压缩机的主要噪声源。以离心式压缩机机组为研究对象,通过Norsonic150声振测试频谱分析,发现离心式压缩机噪声呈宽频带特性,以2.5 kHz为中心频率的排气管口噪声声压级最高,可达100.80 dB,进气管口与排气管口的噪声频率特性有一致性。结合主要部件的基频分析,发现噪声峰值频率1190.26 Hz、2380.43 Hz产生于离心式压缩机叶轮的基频及倍频;利用Norsonic848声成像分析,发现离心式压缩机排气管口产生的噪声最大,进气管口次之,这与声振测试频谱分析的结果一致;通过LMS声学软件对离心式压缩机机组箱、壳体进行模态分析,发现齿轮箱为低频特性噪声的激励源。根据离心式压缩机的噪声特性和吸隔、消声的基本理论,设计吸隔型隔声罩与阻抗复合式消声器相结合的降噪方法,可为离心式压缩机的噪声控制提供参考。     

兆瓦级风电直驱型发电机噪声控制

通过实验测试和理论计算,对兆瓦级风电直驱型发电机结构音调噪声的产生机理、声源的位置和传递路径进行分析。结合发电机的实际结构,设计减振降噪方案,研发相应的多层复合阻尼材料和吸声材料,并通过一台实际机型,开展噪声控制方案的实施和评价,相比原发电机,其主要音调噪声从96 d B(A)降低到83.4 d B(A),从而有效提升该机型海外市场的竞争力。     

一种圆筒状污水泵站降噪工程设计

一种圆筒状结构城市污水泵站设备运行噪声高达90dB(A),对临近居民楼产生噪声污染。对圆筒状建筑结构特点与声源进行了分析,确定水泵运行噪声与室内混响噪声影响较大,采取了室内吸声与设备隔振等综合性降噪措施。通过吸声降噪与隔振设计,确定了泵房降噪工程方案与材料参数,并与现场试验测试数据进行了对比分析。结果表明,泵房室内工作台位置降噪量达17.6 dB(A),水泵1米处降噪量达6.8dB(A),厂界噪声满足1类声环境功能区噪声限值要求,获得了预期工程效果。     

基于组合微穿孔板的低频宽带吸声超材料研究

如何实现低频宽带吸声,一直是噪声控制工程领域亟待解决的问题之一,近年来声学超材料的迅速发展为此提供了新的解决思路。将拓宽单个峰值吸声带宽与引入第二阶吸收峰两种方式有效结合,基于组合微穿孔板提出了一种低频宽带吸声超材料,建立了组合微穿孔板吸声结构的吸声理论模型与数值仿真模型,分析了其低频宽带吸声机理。理论计算结果与数值计算结果吻合良好,验证了组合微穿孔板吸声结构的准确性。该吸声结构在低频范围产生双吸收峰,峰值都接近准完美吸声,同时具有两个较宽的吸声带宽,结构厚度满足亚波长尺度,展现出了良好的低频宽带吸声特性。最后,通过严格的参数设计,仅耦合两个吸声单元后在250~900 Hz范围内得到了一个连续的吸声频带,平均吸声系数达到0.86,此时结构最大厚度为70 mm。该吸声结构具有优异的低频宽带吸声特性以及丰富的可调性等特点,在噪声控制工程领域具有一定的应用前景。     

微穿孔板在随机-区间混合不确定性理论下的结构优化EI北大核心CSCD

将不确定性理论应用于微穿孔板结构设计,分析不确定参数(微穿孔板板厚、声速、空气运动黏度)对微穿孔板吸声特性的影响。以板厚为随机变量,以声速和空气运动黏度为区间变量,建立微穿孔板随机-区间混合不确定性模型,利用蒙特卡洛法分析吸声系数和品质因素的不确定度,并通过实验验证模型的正确性。选取吸声系数高于某一值时对应的频带宽度最大为优化目标,以品质因素大于某一值为约束条件,对微穿孔板结构参数进行优化。优化后的微穿孔板吸声系数和品质因素得到有效改善,吸声性能的稳健性得到提升,验证了随机-区间混合不确定性模型在微穿孔板吸声性能优化上的可行性与有效性,为不确定性理论在声学工程中的应用提供参考。