壓縮機殼體厚度對輻射噪音有一定的影響,但是這種影響對不同的機種是不同的,本文針對某種型號的壓縮機,用sysnoise 分析殼體變化對的氣流輻射噪聲的影響,并和實際測試結(jié)果對比,說明這種方法有一定的指導(dǎo)意義。
1 引言
機械噪聲、氣流噪聲和電機噪聲是壓縮機的主要聲源,他們通常會相互作用,使得壓縮機噪聲研究變得非常復(fù)雜。然兒,壓縮機所有噪聲最終都通過殼體輻射出去,因此壓縮計殼體的設(shè)計對整體噪聲水平具有重要意義。
對氣流噪聲而言,它通過空腔模態(tài)和殼體模態(tài)共同作用,將噪聲輻出去。因此輻射水平和聲源性質(zhì)、空腔形狀、冷媒形狀、氣流狀況及其壓縮機整體模態(tài)(包括泵體、電機和殼體)都有關(guān)系。要模擬所有這些情況顯然是非常好困難的。因此,本研究以簡化的殼體為對象,以球聲源為激勵源,模擬殼體在不通厚度時的輻射噪聲,并和試驗結(jié)果對比,以驗證模型的可靠性。
根據(jù)需要,選取某機種兩個厚度的殼體進行研究,厚度分別為3.2mm 和4mm。
2 SYSNOISE 計算分析
分兩步進行計算:第一步,建立殼體內(nèi)部空腔的FEM 模型和殼體結(jié)構(gòu)的FEM 模型,在空腔FEM 模型中施加球聲源作為激勵,通過耦合計算殼體位移,模型網(wǎng)格如圖1。第二步,建立以殼體外表面為邊界的BEM模型,將第一步算得到位移作為邊界條件,計算外部輻射聲場,如圖2。
SYSNOISE 計算時,在內(nèi)腔中心加載強度為10 的點聲源,球面聲場的直徑為1m。 計算結(jié)果以通過場點的聲功率表示,如圖3,其中 3.2、4.0 表示殼蓋厚度分別為3.2mmh 和4.0mm。
圖3 不同殼蓋厚度在聲輻射功率對比圖(通過場點)
從圖5 上可以看出,低頻部分(2000Hz 以下)聲功率基本上一致,而在大于1500Hz 部分,加厚的聲功率有所下降。
3 試驗結(jié)果
對上下殼蓋的厚度為3.2mm、3.5mm、4.0mm,且各試制了3 臺進行噪音試驗。每個樣機進行3 個轉(zhuǎn)速3200rpm、4400 rpm、4800 rpm 的試驗。測量距離壓縮機30mm 的X、Y 兩個方向聲壓。
3.1 OA 值
不同厚度OA 值對比如圖1 所示??梢婋S厚度增加,OA 值都優(yōu)勢下降,但下降很小,厚度從3.2 增加到4.0mm 時,噪聲聲壓降低約1-2dB。
圖 4 各工況下不同厚度OA 值對比
3.2 1/3 倍頻折線圖
折線圖中,曲線3.2 表示厚度3.2mm 的噪音,曲線4.0 表示殼蓋厚度為4.0mm 的噪音。數(shù)據(jù)均為3 臺數(shù)據(jù)平均值。
①轉(zhuǎn)速3200RPM
②轉(zhuǎn)速 4400RPM
試驗表明:在1500Hz 以上4.0 厚度的聲壓明顯大于3.2 厚度的聲壓,而且這種趨勢比較穩(wěn)定。
4 結(jié)論
SYSNOISE 計算和試驗都表明:在1500Hz 以上的頻段,殼體加厚能夠降低噪音輻射水平,而在1500Hz以下,效果不明顯。兩者結(jié)果基本吻合說明模型有一定的精度。
這里沒有考慮機械噪聲和和電機噪聲的影響,是機遇這樣的考慮:即殼體這兩方面的噪聲影響不大。當然這方面的影響以后是會考慮的