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13600443583静音发电机组吸声和隔声量计算方法
为确保柴油发电机组隔声结构的效果,隔声罩采用金属钢板,但由于金属钢板为刚性壁面,机组噪声遇到内壁易形成多次反射,造成混响和声能量的迭加,舱内声压级可因此增加3~5dB(A)。为消除混响,又不致影响隔声性能,采用穿孔板后贴纤维吸声材料的结构,这样既可保证吸声降噪效果,又不占用有限的空间。
静音发电机组图片
吸声材料或吸声结构的吸声性能好坏,主要用其吸声系数的高低来表示。吸声系数是指声波入射到物体表面时,其能量被吸收的百分率,即被吸收的声能与入射总声能之比,通常用符号α来表示。吸声材料种类繁多,设计中吸声材料的选择主要考虑以下几个方面:
1、 吸声材料的吸声能力和频段
在选用吸声材料时,首先应满足有利于降低声波频谱中峰值频段的噪声,因为声能量主要集中在几个峰值频率,噪声峰值降低了,总的噪声辐射就可明显降低。柴油发电机组的噪声集中在中、低频段,为此吸声材料应在中、低频段有较高的吸声系数。在厚度不变的情况下,材料的容重越大则其吸声频率就越向低频方向移动,其吸声系数就越大。
2、 吸声材料的物理特性
发电机组工作时散发大量热量,内层隔声结构内空间有限,加之相对封闭,因此稳态温度是比较高的。
所以还应充分考虑吸声材料的耐热和安全性能。
综合以上因素,将吸声材料选定为体积密度为32kg/m3的无碱超细玻璃棉。超细玻璃棉的吸声特性见表1。
表1超细玻璃棉的吸声特性(混响室法)
频率/Hz |
125 250 500 1000 2000 4000 |
吸声系数α |
1.13 0.90 0.69 0.70 0.87 0.90 |
由以上数据可知,所选用的超细玻璃棉不仅在高频,而且在中、低频也有较好的吸声效果,而这种吸声特性正符合是柴油发电机组噪声的频谱特点,所以选择超细玻璃棉是合适的。
有限空间内的吸声效果常用吸声量A来表示:A=sα
(1)式中,s为吸声面积;α为平均吸声系数,为各个频率所对应的吸声系数的算术平均值。则超细玻璃棉的平均吸声系数可通过下式计算:α=1.13+0.90+0.69+0.70+0.87+0.90≈0.87
(2)吸声处理前后的声压级差L(dB),可近似用下式进行估算。
可见超细玻璃棉有很好的吸声效果,选用方案是可行的。
方舱各表面面板内表面均采用吸声结构,即采用穿孔板和隔声壁板间填充吸声材料的结构,这是一种建立在微穿孔板吸声结构基础上的既有阻又有抗的共振式消声器,实际上是阻抗复合式消声器的一种特殊型式,其吸收系数高、吸收频带宽、压力损失少、气流再生噪声低,能承受较高气流速度的冲击。穿孔板为1mm钢板,穿孔率为20%~25%,孔径为6mm,后贴厚度为50mm、面密度M为32kg/m2的无碱超细玻璃棉,为防止吸声材料受气流影响飞落,在吸声材料和穿孔板间以玻璃布为衬层。
为保证内层隔声罩内机组的通风散热,在内层隔声罩后部,对应机组柴油机和发电机连接部位,开有进风口。由于柴油机是整个机组散热的主要来源,进风口开在靠近柴油机尾侧的位置,可充分利用机组前端冷却风扇工作时形成的负压,使外界进入的低温空气对整个柴油机进行冷却。为防止柴油机噪声从进风口传出,内层隔声罩的进风口和外层壁板上的进风口间设置消声器,并在消声器内壁贴附高效吸声材料。
在机组的发动机散热水箱出风处,设置阻性折板式消声器,将发电机组的总体出风从方舱前上方向外排出,并最终通过法栏与外接的出风通道相连接,将出风直接引出机房。