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噪声治理:声音传播、室内混响及室内降噪

2019-06-17

螺杆式风冷热泵机组声源分析


一般的螺杆式风冷热泵机组噪声源是压缩机和排风扇及输送冷热水的循环泵噪声。压缩机和排风扇运行产生噪声,而且由于设备运转导致热泵的钢结构产生微振动和结构振动噪声,但前者是主要噪声。热泵的噪声频率特性一般呈中性低频特性,其中主要的噪声频率是63~500Hz,低频噪声的距离衰减慢,影响范围广,不容易消除。


由于一般热泵的底部往往没有全封闭底盘,只有钢结构框架,压缩机都支撑在框架上,因此噪声也从底部向下传播。


水泵电机声源分析


主要有空气动力性噪声、机械性噪声和电磁噪声三部分。当电机工作时,冷却空气的气流噪声加上风扇高速旋转的叶片噪声组成空气动力性噪声。机械噪声包括轴承噪声及电机转子不平衡转子受“沟槽谐波力”作用等引起的结构振动而产生的噪声。电磁噪声是由定子与转子之间交变电磁引力、磁滞伸缩引起的泵房噪声向外传递的主要途径是空气传递和固体传声。


冷却塔声源分析


冷却塔的声源主要由冷却塔的风机、落水及振动产生,冷却塔运行时所产生


的噪声。其风扇叶压缩空气时产生的气流再生噪声约为73dB,风机的机械噪声约为74dB,循环水落水声约为73dB。


通过以上几点分析,多个噪声点源共同发了出的噪声,形成了一个相对的噪声面源。 冷却塔内落水噪声的声源为内置的一片圆形水面,腔体内声波通过进风口向外传播,其庞大特殊的弧面出声口使“附近区域”内的声波并不立即按“点声源”的距离衰减规律衰减。


声源发出的直接到达的声音是直达声,直达声总是最先到达人耳,这是因为直达声比反射声的声程短。


除了直达声以外,反射的声音形成了混响声,使室内声压级增加。直达声只与声源强度有关,声源功率越大,直达声声压级越大,如果需要降低直达声,唯一的方法是使声源安静下来。


房间地面上立有阻挡直达声的屏障时,反射声会从天花板反射过来,使屏障的隔声能力下降,如果天花板吸声,减弱了反射声能量,屏障的降噪效果能够提高。


在房间天花板和墙壁上安装吸声材料可以吸收反射产生的混响声,吸声量每增加一倍,混响声可以降低3dB。一般来讲,混响声对房间噪声的贡献为15dB,因此,采用吸声最多可以获得15dB减噪效果。


混响时间


描述房间混响效果的指标是混响时间,它是室内声源停止发声后,声压级衰减60dB所经历的时间,单位是秒。室内吸声与频率有关,因此,不同频率的混响时间不同。在减噪设计中需要正确地应用吸声材料,降低混响时间,降低噪声。


混响时间与室内吸声存在数学关系,即塞宾公式:


其中:T是混响时间,V是房间体积,S是房间墙面的总表面积,是房间表面的平均吸声系数(即房间各种吸声材料吸声系数与面积乘积的和再除以总表面积)。

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