吸气管道中风机辐射的声功率级与声压级的关系

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1、吸气管道中风机辐射的声功率级与声压级的关系吸气管道中风机辐射的声功率级与声压级的关系TheRelationshipbetweenSoundPowerLevelandSoundPressureLevelRadiatedbytheFaninaSuckPipe杨建道尹翔李孝宽丁辉清华大学北京劳动保护科学研究所【摘要】首先给出吸气管道内噪声源辐射声场和管的声场解,所以也就没有管外声压分布及管内声道入口流场的数值计算方法,再进行试验考核,最功率解,自然也就没法对比,但这是一个相当复杂后给出辐射声压的指向性系数图。利用这些图就的计算声学问题。可方便地得到吸气管道内风机辐射声功率级和声自由场中声压

2、级和声功率级有:压级的关系。L(r,θ)=L-10log(4πr2)+10logQ(θ)(1)pw关键词:通风机声功率级声压级数值计算这里Lp表示管外距入口距离为r(m)和轴线角度为θ处的声压级,Lw为管内声功率级,Q为指向Abstract:Numericalcomputationmethodsofsound性系数,它反映了声压场的不均匀性,10logQ是fieldradiatedbyanoisesourceinasuckpipeand由指向性引起的测点声压级的增量(dB)。这里的flowfieldaroundthepipeatinlethavebeengiven关键是指向性系数,它

3、和管径(2a)、流速U和频outatfirstinthepaper.Anexperimenthasthen率f有关,即与Mach数(M=U/c,c为声速)和beencarriedouttoconfirmthesemethods.FinallyHelmholtz数(ka=ca/2πf,k为波数,a为管道半figuresofdirectioncoefficientofsoundpressurelev2径)有关。对于距离为1m处的声压级,有elaregivenout.Thenusingthesefigurestherela2Lp(θ)=Lw-11+10logQ(θ)(2)tionshipb

4、etweensoundpowerlevelandsoundpres2显然,这里的关键是指向性系数Q(M,ka),surelevelradiatedbyafaninasuckpipeisobtained如能得到,则很容易从管外一点声压级推算出管easily.内噪声的源声功率级。但是到目前为止,尚未有Keywords:FanSoundpowerlevelSoundPres2这方面的报道。surelevelNumericalcalculation本文将给出经试验考核的吸气管道内噪声源一、前言辐射声场解,并由此给出辐射声压的指向性系数图。利用这些图就可方便地得出吸气管道内风机国外很多国家标准

5、是用声功率级测试风机噪辐射声功率级和声压级的关系,它对应于风机测声,而我国是用管外一点(45°或90°)1m处的声压试。吸气管道内上述关系可用于风机标准的出气级来测定。对于噪声源,肯定是用声功率级来衡试验;出气管道内的这种关系可用于风机标准的量。显然,管外一点声压测量比较简单,但严格地进气试验,其相应声压的指向性系数图可参阅文讲,一点声压是不能代表风机噪声辐射功率的;声献[1]。功率级的测试可用管内或管外法,需用声级机或声强仪多点测量后再积分,费时又费钱,在我国普二、吸气管道内噪声源辐射声场数值方法遍推广还需要一段时间。这两种标准之间如何对管道噪声源本身通常是很复杂的,但在分析低比,

6、一直是国内风机行业急需解决的问题。关键于截止频率的管道噪声频率时,可假定管内声源为是到目前为止还没有流动管道内噪声源管外辐射2002年10月8日收到北京市100084—3—□设计试验风机技术2002年第6期平面声波。另外,一般通风管道流速小于20m/s,[2]可忽略流动本身的再生噪声。同时,为简单起见,管道噪声出口声场研究可简化成半无限长无厚度圆管向无界空间的声辐射轴对称问题,计算域如图1所示。管道直径d=2a=2DE。FD为以Ox为轴线的半无限长圆管的一部分,DE为无法兰管口处,FABCE为计算人工截断边界,CE不小于波长的两倍,OE=OA=BC=EC,FD为管图3管口局部的速度矢

7、量壁,ABCEDFA+OFDEO为求解域。管内1处的平面波声源位于计算域内,作为δ函数分布的脉计算域不可能无限大,需要人工截断。为了使动体积源项,数值计算时将它光滑为频带很窄的声波无反射地从人工截断边界(FABCE)传出计算高斯分布,但保持使发出的管口辐射声功率相等。域,必须在这些边界给出合适的无反射边界条件。本文采用Tam和Webb根据线化Euler方程在无穷[4]远处的渐近解导出的辐射条件和出流条件。数值计算采用了均分网格和四阶MacCormack[5