高压放空排气噪声是排气喷流噪声的一种。排气喷流噪声的特点是声音高频带宽,传播远。排气喷流噪声是由高速气流冲击和剪切周围静止的空气,引起剧烈的气体扰动而产生的。
在喷口附近(在喷口直径D的4-5倍范围内),气流继续保持喷口处的流速成前进。这个区域叫直流区。在这个区域内,存在着一个射流核心,在核心周围,射流与卷吸进来的气体激烈混合,辐射的噪声是高频性的。在喷口稍远的地方(约5D-15D)为混合区,在这个区域里,气流与周围大气之间进行激烈地混合,引起急剧的气体扰动,射流宽度逐渐扩展,产生的噪声强。在离喷口更远的地方(15D以外),称为涡流区,在这个区域里,气流宽度很大,速度逐渐降低以至消失,形成涡流的强度反复地减小,产生的噪声是低频性的。Lighthill分析了喷注气流均匀,中间无障碍物即喷注中只有四极子声源的情况,得到湍流噪声功率与流速成八次方的定律。对于阻塞喷注,试验证明,气室压力超过临界条件继续增加时,虽然喷注速度保持局部声速成不变,但噪声仍要增大。马大猷教授等得到喷注湍流噪声的声功率W与注点压力P1的经验公式为:
W=KP(P1-P2)4D/(P-0.5PO)PO2 (1)在喷注90方向上,离喷口1M处的声压级 L为:
LP=80+20lg(P1-PO)/(P1-0.5PO)PO+20lgD dBA (2)式中:
P1---注点压力D----喷口直径PO----环境大气压
这公式说明书了在阻塞情况下,虽然喷注速度不再增加,但随着压力的增加,噪声功率也随之增加。高压放空噪声的控制方法是在排气管上安装消声器。按消声原理设计结构分,排气放空消声器可分为四大类。
1. 扩容降速型消声器这种消声器的原理是利用较大的体积容腔,扩容降压,降低排口流速。由于在亚声速情况下,喷流噪声的强度与流速成的八次方成正比,所以在流量保持恒定的情况下,逐渐扩大容腔和增大排口截面可以降低喷流速度,从而降低噪声。
2. 节流降压型消声器在阻塞情况下,由于排气噪声的强度随着压力的增加而加大,节流降压型消声器就是利用节流降压原理,把一个大压降,分散到若十个局部结构承担,变成许多小的压降,从而降低噪声。
3. 小孔喷注型消声器喷流噪声的峰值频率与排口直径成反比,因此,如果使排口辐射的噪声能量从低频移动高频,于是低频噪声被降低,高频噪声增高。如果孔径小到某个值(如达毫米级),喷流噪声的能量将移到人耳不敏感的高频范围。
4. 多孔材料扩散消声器利用烧结金属,烧结塑料,多孔陶瓷等控制排气喷流噪声,这些材料有大量的微小孔隙(达丝米级),可以透气和渗水。用这类材料制成的消声器称之为多孔材料扩散消声器,利用多孔材料的透气性,使排气流被滤成无数个小的气流,气流的压力被大大降低,流速成也被扩散减少。从而,辐射的噪声强度也就大大减弱。
01-13
冲床噪声的控制现状
冲床是工业生产中常见的机械设备,加工方式为借助于冲头的动能冲栽零件,负荷运转噪声多在90dBA以上。我国冲床车间噪声一般高达90-110dBA,给设备操作者和车间其它人员造成危害,对环境亦有影响。在机械设备中,冲床噪声很突出。工业发达国家对冲床噪声的研究,治理和控制开展较早,我国此项工作的开展是在七十年代末期。降低冲床噪声时,要考虑加工质量,生产率,操作方便和降噪费用等诸多因素。可以说冲床
01-13
电机噪声及其控制
电机(包括发电机和电动机)是工农业生产中量大面广的动力设备,据调查,目前国产的中小型电机噪声多在90∽100dBA之间,大型电机噪声均高达100dBA以上,声能分布在125∽500HZ之间(个别出现在1000HZ)。其噪声特性为低、中频性。电机的噪声可粗略地分为两大部分:一部分是由机械振动引起的,其能量与所辐射的声功率直接与电功率有关;另一部分则是空气动力性噪声,它直接与气流的线速度有关,而线速度
01-13
发电机噪音治理
一台发电机组当其运行转速在1500rpm时,在距离机组一米处将会产生105分贝的噪音,为避免噪音传出机房,消音工程应包括以下环节。 1、机房出入门的消音: 每个机房至少有一个以上出入门,从消音角度看,机房大门不应设置过多,一般情况下设置一个大门,一个小门,面积尽可能不超过3平方米,结构方面以金属为框架,内部附设高强度隔音材料,外部为金属铁板,消音门与墙壁及门框上下紧密配合。
01-13
风动凿岩机噪声
风动凿岩机噪声在井下达,甚至更高,对操作工人的危害很好严重。其噪声频谱较宽,但主要呈中低频性。主要噪声源是: 1. 排气噪声 2. 活塞撞击纤尾和纤头撞击岩石产生的机械性撞击噪声 3. 风动凿岩机零部件的撞击、磨擦以及机件振动所产生的机件性噪声其中以排气噪声为主要成为。 解决风动凿岩机噪声的途径在于研制的排气消声器,并对机件性噪声采取减振阻尼措施。对多机凿岩台车,应设隔声操