第八章噪声控制基本原理与方法2

式中：
n -转数（转/分）
z -叶片数
60 -将分换算成秒
［例］汽车驾驶室用ＥＱ140暖风机，其转数＝3200转／分，叶片数为 30，求旋转频率。 解： f zn 30 3200 1600 HZ
1
60
60
（2）涡流噪声 叶片在旋转时，周围气体在叶片后面产生涡流，形成压缩与稀疏的 过程，从而产生噪声。 u 涡流噪声的频率可由下式求得：f
u -圆周速度
D -风机直径
（5）风机噪声的估算 由于影响风机声功率的因素很多，精确计算不太可能，需进行 估算。估算风机声功率级的公式
Lw 10Lg Q 20Lg H s K f 40(dB)
式中： Q －体积流量，风量 m3/s Hs －静压（cm H2O) k f －常数，取决于风机类型，如径向离心式风机，k f 72dB
LW 10lg N k c
dB
式中
，
N －电机额定功率，马力 kc －空压机常数，k c 86dB
（三）噪声治理 （1）空压机噪声处理－进出口安装消声器 （2）造值班室
5
泵噪声
泵噪声来源于液体压力和机械两大类，如液体压力的波动，机 械零件的冲击、偏心、不平衡旋转等。在500、1k、2k、4k四个 频段内，泵的总声功率级为
上式仅适用于叶片通道频率在500～4000HZ四个倍频带（500、1K、2K、 4K）以外的条件下，若在这四个倍频带之内，则应在按上式算得的声 功率的基础上再加3dB。
（5）风机噪声的治理 ①选低噪风机 ②入风口加集流器 ③消声器 ④隔振 ⑤隔声罩
4 空气压缩机噪声
（一）它是用来提高气体的压力的设备，由马达或透平机拖动，造成 空压机噪声的主要原因是拖动空压机的马达和冷却风扇。 （二）声功率的计算 对离心式和往复式空压机
第八章
噪声源
声源——发声的机器设备和车辆等（从一个房间来说，一个设 备不认为是一个声源，从全厂范围来看，车间内数台机器视为 一个声源） 分类： 空气动力性噪声——空气振动 机械性噪声 ——机械零件振动产生 电磁噪声 ——由电磁引起零件振动，也属机械性噪声
1.空气动力性噪声
定义：
气体的流动或物体在气体中高速运动引起空气振动而产生的， 也称气流噪声，如风机、空压机、锅炉放气、喷气飞机、火箭 等产生的噪声。空气动力性噪声一般高于机械性噪声，影响广， 范围也大。 现代技术的发展，空气动力机械功率愈来愈大，转速也越来越 高，产生的噪声也愈强。 如：火力发电厂的排气噪声，达150以上； 喷气式飞机声功率级已达150-160dB;
LW 10lg N k p
式中： N －额定功率，马力 k －泵常数
p
离心泵 螺旋泵
k p 95dB
k p 100dB
往复泵 k p 105dB 对于额定转数低于1600转/分的，减去5dB
二 机械性噪声
机械性噪声是由固体振动产生的。机械的金属板、轴承、齿轮等 发生碰撞、冲击、摩擦、滚动等都会产生噪声。 机械性噪声声源有： 1、由机械零件运动产生的噪声 机械的上下、左右、前后的往复运动和绕以此三方向为轴的旋转 运动都会产生噪声。 这种噪声是由于旋转零件不平衡，往复机械不平衡运动产生的。 2、机械零件之间接触产生的噪声 固体之间的滚动、滑动和敲击接触，相互作用发出声音。 3、由于机械零件之间力的传递产生噪声 机械传动零件：如离合器、齿轮、链条机构 液压传动零件：如液压泵、液压缸、控制阀等。
d
（3）射流噪声功率
W u 6 d 2
（4）治理方法：加消声器
2.风机噪声
（1）风机噪声的产生 风扇和风机噪声主要由旋转噪声和涡流噪声两种成分组成 ①旋转噪声——是由旋转的叶片周期性地打击空气质点， 引起空气质点脉动，产生噪声。 单位时间内打击空气质点的次数，也是旋转噪声的频率。
f1 zn 30 3200 1600 HZ 60 60
噪声控制程序
现场调查测定
确定噪声源 确定传播途径 声源分布，主要声 源，声源声学特性，现场特征
固体传声、 空气传声、传播途径数量
实际声级减噪声标准得需 降低的A声级或倍频带声压级 隔声罩或隔声室、吸声处理消 声器、隔振、阻尼、管道隔声 补加新措施 查找原因 未达预期效果
确定噪声标准A 声级或评价曲线 声源控制、传播途 径控制、个体保护 经济概算，对操 作、维修的影响
（2）改革工艺和操作方法降低噪声 用焊接代替铆接，可收到20-40dB的减噪效果；用无声的液 压代替锤打。 工业锅炉，高压蒸汽放空时产生很大噪声，若将排放的蒸汽 回收进入降温减压器，再送入蒸汽网管中去，这既降低了噪声， 又回收了蒸汽，节约了能源。 （3）提高加工精度和装配质量降低噪声 提高机械设备的加工精度，使零件间的撞击和摩擦尽量减小。 提高装配质量，调整好运动元件的动态平衡，减少偏心振动， 这都会减噪。 另外，提高加工精度和装配质量，都会延长机器寿命，提 高机器效率，一般来说，噪声的大小反映了机器产品加工精度 和装配质量的好坏。过去设计、生产制造所不重视噪声的大小， 现在这种状况有些改变，正着手制定产品噪声标准，把噪声大 小作为衡量产品质量的标准之一。
卫星火箭的声功率级以达195dB.
1. 排气放空噪声——射流噪声
（1）射流噪声——由管口喷出高速气流生成，也叫喷注噪声。 气流从孔口高速喷出，与周围空气强烈混合，周围大气稳定 状态，受到巨大扰动，产生强大噪声。 （2）来源 ①锅炉生产系统的排气——排放高压、高温水蒸气 ②空压机、风机的排空 ③生产系统的工艺气体或液体排放
1. 降低声源噪声
降低声源噪声为最彻底最积极的方法，即把发声大的设备改造 成发声小或不发声的设备。事实上，这方面的潜力也很大。 （1）改进机械设计降低噪声 ①设计中，选用发声小的材料 一般的金属，如钢、铜、铝等，内摩擦小，消耗振动的能量小， 用它们制造机器，机器噪声大；但若用减振合金（如锰-铜-锌 合金），内阻大，消耗振动能量的本领也大，用它制造的机器 噪声就低。 ②改革设备的结构减小噪声，对风机，选择最佳叶片，由直片 形改成后弯形，可降低10dB ；把电动机冷却风扇从末端去掉 2～3mm，可降低6～7dB。同风量的风机，大直径、低转速，声 压级低；否则高。但大直径、低转速的风机经济性差。 改变传动装置，把正齿轮传动改变成斜齿轮或螺旋齿轮，可降 低3～10dB，若用皮带传动代替正齿轮传动，可降低16dB。
d
式中： u -气流速度，叶片与气体的相对速度（m/s） d -气流受阻时，障碍物的特征尺寸。对于圆管为直径（m）
v r
一定时，叶片上各点圆周速率不同，从圆点到圆周连续变化，
所以涡流噪声表现为宽频段的连续谱。
（3）影响风机声功率的因素
6 u 如下：
Lpy 13LgP H 17.5Lgn0
PH -电机额定功率（千瓦）
n0 -电机同步转速（转/分）
治理方法：①加隔声罩②罩的进排风口加消声器。
第9章 噪声控制的基本方法
（一）噪声污染的特点 噪声与废水、气、渣不同，在环境中不积累不持久，声源停止 振动，噪声立即消失。 （二）造成危害的必备因素及控制方法 只有声源、传播途径和听者三者同时存在时，噪声才能成为危 害，治理需从这三方面着手。
3.个体防护
①耳塞②耳罩③防声头盔
（三）噪声控制工作程序
噪声控制工作应当在工厂、车间和机器安装前对噪声进行预测， 根据预测的结果和允许标准，确定减噪量，选定合适的噪声控 制措施，在建厂和机器安装的同时进行噪声控制措施的施工。 对已经投产的工厂，所存在的噪声间，因受现场条件的限制，噪 控有不少困难，常常仅是采取一些补救措施。 具体噪声控制程序如下图所示。
4、由于机械零件与外圈或内包介质之间相互作用发出声音。 此时往往它与空气动力性噪声复杂出现。 5、工具和工件间相互作用产生噪声 如切割、剪切、磨削和成型时，由于工具和工件的相互作用产生 各种噪声。
三 电磁噪声
电磁噪声属于机械类噪声。 电动机、发电机的电磁噪声是由交变磁场对定子和转子作用，产 生周期性的交变力，引起振动产生的。这个交变力与磁通密度 的平方成正比。 电机的电磁振动一般在100～4kHZ范围内。 目前，电机噪声已列入国际标准。电机噪声的大小反映了电机 设计、工艺、加工、装配和材料的质量水平，所以国内外已把 安装电机噪声大小作为考核电机质量的主要指标。电机噪声一 般是由电磁、轴承、风扇、机械等几个方面噪声组成。但电机 噪声主要与电动机功率和转速有关。
2. 在传播途径上降低噪声 在声源上减噪仍不能达标者，则可在传播途径上采取措施 ①总体布局合理 实行“闹静分开”的设计原则，缩小噪声的干扰范围。 如：高噪声厂房应集中布置；高噪声区与低噪声区分开；要求 安静的全厂性的建筑物（如办公大楼）应集中布置在厂前区； 高噪声区应远离厂前区布置，布置在安静区的下风侧；工业区 与居住区应有1.5km的防噪距离。 ②利用声源的指向性，合理布置声源与建筑物的位置 ③利用天然地形，如屏障、丘陵、土坡、森林等，把声源与人经 常活动的处所分开 ④利用声压级随距离衰减的规律，合理布局建筑物 ⑤其他措施，如隔声、吸声等
确定降噪量
确定噪声控制方案 施工设计 安装施工 减噪效果鉴定
评
价
降噪效果、投 资多少，对正常工作的影响
考试安排
第八周 周五（10月30日）3-4节，在教学馆210室进行 课程开卷考试。望周知。 要求如下： 1）和以往考试一样，两个班级在室内两侧分开做。班 级内学生务必按照学号先后顺序（到时候会现场签写登 记考试人员）在上课时间前做好，以免影响正常考试时 间。 2）考试时间10:00-12:00 3）禁止携带和使用手机、笔记本、平板电脑等电子或 通讯工具，无需计算器； 4）可以携带打印材料或书籍等考试相关材料； 5）其他纪律要求与以前考试同，不再重复。