重庆工业职业技术学院,重庆 401120
摘要:发电机组等非道路设备由于其使用环境,对人们生活和工作的影响比较严重,本文以某型发电机几组为研究对象,采用声强测试方法,结合ISO3744和GB/T 4759标准,采集某型发电机组的噪声,并对采集的数据进行分析,得出排气噪声是某型发电机组的主要噪声源。为后续某型发电机组的噪声源优化提供的明确方向。
关键词:发电机组 声强 噪声源识别 排气噪声
1. 研究背景
随着人们生活水平的提高,家用、商用应急发电机组越来越普及,由于该发电机组的使用环境,在给人们带来便利的同时,其产生的噪声对人们的生活和工作也造成了比较大的影响,因此本文基于声强测试方法,研究某型发电机组的噪声源,以便后续对该型发电机组的噪声进行优化明确方向。
2. 实验测量
实验以ISO3744和GB/T 4759标准为标准[1-2],采用声强测试法来识别发电机组噪声源。将发电机至于空旷安静的场地上,运行负荷设置为75%额定值。测试网格间距100mm,每个测试面共有7(水平)×5(竖直)个网格,如图1所示,测试面完全包络发电机的被测面,且平行于被测面。测试面距发电机表面的距离为300mm。
测试设备为B&K声强测试系统实验设备为BK3050-A-60前端,B&K3 4197声强麦克风对和2683双前置放大器,采样频率为16384Hz。
图1 某测量面测点布置
3.测试结果分析
本次某型发电机组声强测量试验,采集了控制面板侧、进气侧、缸头侧、排气侧四个方位的声强实验数据,分析各测量平面的声强云图,计算其声功率级,并找出每个测量面的声强最大位置及最大值,具体数值如表1所示:
表1.各被测面的最大声强级与测试面的声功率级
测量面 | 声强(dBA) | 声功率(dBA) |
控制面板侧 | 88.73 | 81.350 |
进气侧 | 91.01 | 84.252 |
缸头侧 | 89.45 | 84.469 |
排气测 | 115.65 | 97.223 |
四个面总和 | | 97.752 |
由表1可得排气测的最大声强级和声功率级最大,由图2所示四个测试面(分析带宽为0-6.4kHz)的声强云图可以看出,排气侧的噪声声强级最大,声强级最大值出现在排气侧面的排气口位置,符合实际情况
图2 总的声强云图
结合表1和图2,为了进一步分析噪声源,提取排气侧0-6.4kHz的声强云图、声功率曲线图的特征数据,得各个频段的声强级分量以及声功率级分量,结果如表2所示:
表2 排气侧各频段声强级分量及声功率级分量
频段(Hz) | 声强(dBA ) | 声功率(dBA |
0-6.4K | 115.65 | 97.223 |
0-1k | 115.68 | 97.081 |
1-2K | 94.40 | 79.063 |
2-3K | 81.71 | 75.901 |
3-4K | 77.55 | 72.772 |
4-5K | 77.48 | 72.320 |
5-6.4K | 72.63 | 69.919 |
由表2可以看出,排气测声强峰值点在各频段的分量相差较大,声强主要集中在0-1 kHz 的低频段,为115.68dB。声功率级也主要集中在低频段,测点的声强值变化趋势与声功率变化趋势相近,说明低频的排气噪声为排气侧的主要噪声。
4 总结
采用声强测试法来识别某型发电机组噪声源,由四个面的声强测试结果可以得出,排气噪声占整机噪声的主要部分,尤其在低频段,声强最大值有115.65dBA。因此改善该发电机组噪声的主要途径应是改进消声器,降低排气噪声。
参考文献:
International organization for standardization.ISO 3744:Acoustics- Determination of Sound power levels of nosie sources using sound pressure – Engineering method in an essentially free field over a reflecting plane [S].1994.
GB/T 4759,内燃机排气消声器测量方法[S].中华人民共和国国家标准,2009.
基金项目:重庆工业职业技术学院校级科研项目(GZY201906-YA)