基于声强法的发电机组噪声源识别研究.pdf

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1、4内燃机与配件2011年第8期基于声强法的发电机组噪声源识别研究StudyonNoiseSourceidentificationofGeneratorbasedonsoundintensitymeasurement景亚兵刘焕领白伟岳艳(天津大学内燃机研究所)[摘要]为控制发电机组噪声，判断主要噪声源，利用声强法对发电机组的噪声分布进行测试，对测试结果进行分析，得出发电机组及各个包络面的声功率、声功率级和频谱。并绘制了声强分布图。计算了各部件的声功率贡献率，从而确定了主要噪声频率，识别了该发电机组的主要噪声源位置及主要噪声部件。为噪声控制提供了改进依据。

2、[关键词]声强测试噪声源识别声功率贡献率Keywords：SoundintensitymeasurementNoisesourceidentificationContributionratioofsoundpowerU刖昌判断噪声源位置，计算噪声辐射功率，受测试环境的影响小，可直接现场进行，因此选用声强测试法进行随着经济发展，小型发电机组一方面用于解决声源识别。电力供应紧张问题，另一方面作为野外、医院宾馆等声强是测点声压与该点上媒质质点振速的乘地的备用电源得到越来越广泛的应用，同时其严重积。它是一矢量，其方向即声的传播方向，所以声强的噪声污染问题也越来

3、越得到人们的普遍关注。可以表示成I=pu，式中横杠表示时间平均。声强矢在噪声控制工程中，进行噪声源识别是最主要量在指定方向上的分量可表示为：也是最基本的工作之一，它决定噪声控制所努力的pu(1-1)方向。整机噪声是多个噪声源复合叠加的结果，要有存在声扰动时媒质的运动方程为：效地降低发电机组的整机噪声，需要对机组的主要u：一ff噪声源进行正确的识别，从而根据不同的声源确定Pdx进一步的研究分析方法及具体控制措施，从而大大上式中的压力梯度用两点声压的有限差分代替减轻噪声控制的工作量，最大程度地降低机组噪声则距声源r处(图1)的质点振速表达式为：T对外界环境

4、的污染。1本文选用声强法，对一台5KW汽油发电机组ur=告J0[(p2-p)／△r](1—2)进行声强测量，并通过等声强分布和声强矢量图分析质点振速的时间平均值为：．fr和识别发动机的主要噪声源，计算各部件的贡献率。一uF一1J。(p『p-)d1理论分析式中：P，P——分别为测点1，2的声压值噪声源识别的方法有很多，如：主观评价法、分△r一测点1，2的距离。别运行法、选择覆盖法、信号分析法、表面振动法、声p一空气密度。强法、声全息法等，这些方法从复杂程度、精度高低若Ar很小．在距声源r处的声压也可以用1．2以及费用大小等方面均有不少的差别。声强测量可点

5、的声压表示：基金项目：项目编号CSTC．2009AA3011．重庆市科技攻关计划项目一通用小型汽油机及机组关键技术研究与产业化。景亚兵刘焕领白伟岳艳：基于声强法的发电机组噪声源识别研究5p=(p1+p2)／2(1-3)声级稳定，测量区域外部噪声源稳定，安装有消声将式(1—2)和式(1—3)代入式(1—1)，得器，空滤器等所有附件。依据欧盟噪声标准要求，机组测量工况选择功率3．75kW，转速由发电机组自行一(p+p2)J。(pt)df控制在3000_+150r／min。待其稳定工作，机油温度上由上式可知．只要在距声源r处安装距离为△r升到正常工作的温度时

6、，开始进行测试。的两个传声器，求出每个频带内两个传声器声压的2．2测试分析步骤和与差即能按上式算出该点的各频带声强。首先对被测的发电机组表面进行测点网格划实际应用中，声强也可以用互谱密度函数来表分，即在发电机组前后、左右及顶部确定5个包络示，即：面，包络面距离机组表面15cm，在包络面上划分矩仁尺(O)』Cp(厂)形测点网格．网格边长5cm，共计828个测点，如图式中：R(0)一信号P和U的互相关函数在2所示。其次使用声强测试设备沿包络面逐点测量，㈤=O时的取值每个测点得到一组声压信号，并进行信号处理得到R)一信号P和U的单边互功率谱密度函数各测点两个

7、信号的互功率谱，根据前述原理得到各因此，声强可以用两测点声压互谱的虚部表示，即：测点声强及其频谱。然后利用软件对各测点数据进行处理分析，可以得到总辐射声功率，总噪声频率分，一!￡)】一布，等声强分布图，最后根据以上数据确定主要噪声2wpAri￡源频率及及其对应的噪声源位置并根据声源的声强式中：G(￡)一频率为￡处点1和点2声压信和声功率计算贡献率。号的互功率谱，仇一表示取虚部因此，只要测得P1和P2用信号分析仪求其互谱，再经过频域代数运算即可得到声强及其频谱。由于声强是矢量．在求声功率时可以消除封闭曲面外其它噪声源和环境反射对测试结果的影响，因此对测量

8、环境要求很低，能用于现场测量。2声强测试分析方法及步骤2．1测试系统及试验条件试验采用北京东方