柴油发电机组消声器的工艺设计
【摘要】以深圳康明斯发电机厂家对柴油发电机组进气空气噪声控制为出发点,对进气消音器进行了结构工艺设计,并对所设计的进气消音器进行了声学和气动性能试验研究.研究结果表明,设计的进气消音器消声设计达到中国环境保护所规定的噪声允许标准,满足用在使用柴油发电机组的噪音需求.
柴油发电机消声器的流场计算结果及分析
1、消声器的流场计算结果
给出了消声器流场计算的结果，从中可以观察到整个流场区域内的压力和温度分布情况。在沿着流体流动的方向上，压力和温度总体是减小的。由于在腔内某些区域涡流产生变化，在局部区域内，幅值会发生变化。虽然消声器管道内插入了一些隔板和腔室用于提高消声量，但在气流的出口端，压力和速度都降低很多,空气动力性能如流体的速度、压力等有所降低可以发现产生涡流的区域以及空气动力性能降低的部位，以便判断消声器的结构设计是否合理，建模和边界条件的设置是否正确，从而釆取措施减少因涡流产生的噪声。
2、隔声罩内的流场计算结果
由于柴油发电机组外部采用密封式的隔声罩，其降噪量需要达到25 dB。因此，除了安装消声器外，还需要对隔声罩的冷风进出口进行声学处理。进气通道的壁面釆用玻璃棉吸声材料，其对高频噪声的吸声效果较好。在条件允许时,还可釆用微穿孔板，可以有效地吸收低频噪声，本设计中未考虑
3、声场计算结果
声场计算时，在设定好进出口参数后,借鉴文献［8］的做法，沿轴线在进口外1 m处以及外斜45°方向的1 m处设定两个测点，取0~2 000 Hz频段加以分析。
从中可以发现,柴油机废气刚进入消声器时进口端的噪声声压级如最大幅值在119 dB左右，消声器出口端的噪声声压级Em最大幅值在103 dB左右，且中高频幅值较小。超过1 594 Hz即高频失效频率的噪声声压级相对于中低频较小，在计算降噪量时对总的声压级LP影响很小，因此，整个频带的声压级仍然按照公式计算。
本文采用消声器进出口总的声衰减量来衡量它的性能利用公式Lp=lOlgdO012--1+1001Lp2+••-+
此项消声器内的流体和隔声罩内的流体没有物质交换,只是通过较小的传热系数有少量的热量交换,因此消声器对隔声罩内的影响较小。隔声罩内流体的压力和消声器的出口端相近。由于有热量的传递，隔声罩内的温度有少量的升高，这是难免的仍然按照公式计算。
Lp=lOlgdO012--1+1001Lp2+••-+10）可以求得如=128 dB,上=110 dB,因此声衰减量为18 dB,考虑到吸声材料的作用，消声量一般可以增加10 dB左右，因此，总的消声量预计可达25 dB以上。
1/3倍频程谱可以用来说明噪声主要集中在哪个频带范围内。噪声能量主要集中在100-600 Hz的频带范围。噪声通过消声器后，主要能量集中在100~250 Hz,在600 Hz以上的幅值降低很多。这说明抗性消声器的设计比较合理,取得较好效果。消声器的壁面上粘贴阻振吸声材料，可以降低由气流激励结构振动所产生的附加噪声,预计消声器整体的声衰减量可满足设计要求，达到降噪25 dB以上的结果。。
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