某发电机组用柴油机消声器的设计与计算
柴油发电机组消音工程防音环保改造工程设计方案
柴油发电机组消音工程防音环保改造工程设计方案(一)、柴油发电机组消音工程概况该项目的柴油发电机组是壹台800KW康明斯柴油发电机组。
发电机运行时将会产生大量的噪声，距机组1米处噪声值最高可达113分贝。
排放一定量的高温废气，含少量燃烧有毒有害废气SO2和未完全燃烧产生的CO，同时含有未燃尽形成的固体炭粒等。
如果不采取措施对机房进行治理，发电机组运行时将严重污染周边环境，影响人们居住、办公、商旅等各项活动，违反广东省环境保护法规。
对此必须对机房进行隔声降噪治理和废气治理达标排放。
达到环保标准要求，最大限度减少发电机组运行时对周边环境的影响受贵司委托，敝处对该发电机房防音环保改造工程项目进行方案设计，主要对机房发电机组噪声和发电机组尾气排放进行环保治理，达到环保标准。
(二)、柴油发电机组消音工程设计依据1.《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93）2.《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-90）3.《广东省大气污染物排放标准》（DB16297 1996）4.贵司发电机房现场的有关测量数据、资料。
(三)、柴油发电机组设计项目1.发电机组排烟治理系统；2.发电机房噪声治理工程；3.发电机房独立通风系统：发电机房独立进风系统和发电机房独立排风系统；(四)、柴油发电机消音工程设计内容1、柴油发电机组排烟治理系统设计（1）消音工程排烟管设计发电机机组排烟量按q=15m3/min,烟气流速6.92m/s,则烟管￠210mm，将经处理的烟气由烟管引至墙外排放。
（2）发电机组消音工程烟气处理系统柴油发电机组消音工程尾气选用降温除烟色及消音一体化的水喷淋箱设施，烟色达到林格曼系数0～1级，符合排放标准。
（3）消音工程排烟系统流程说明发电机组排烟→一级消声器至→二级消声及水喷淋箱→烟管墙外排放2、柴油发电机尾气环保治理工艺流程图1.发电机组的排烟管引至水喷淋箱中，烟气经喷淋净化处理后，通过烟管引至墙外，墙外可达标排放。
消声器设计及步骤
发动机排气系设计准则1 范围本标准规定客车产品发动机排气系统的设计、试验及评审规范；本标准适用于客车产品发动机排气系统设计过程控制、试验标准的确定及设计效果的评审验收；本标准不适用于非客车类产品的排气系统设计及应用规范。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T 4759-1995 内燃机排气消声器测量方法GB/T 4760-1995 声学消声器测量方法QC/T 630-93 汽车排气消声器性能试验方法QC/T 631-1999 汽车排气消声器技术条件3 符号、代号、术语及其定义3．1 排气消声器排气消声器为具有吸声衬里或特殊形式的气流管道，可有效地降低气流噪声的装置。
3．2插入损失消声器的插入损失为装置泊声器前后，通过排气口辐射声功率级之差。
符号：D，单位；dB。
3．3 功率损失比消声器的功率损失比是内燃机在标定工况下，使用消声器前后的功率差值和没有使用消声器时功率值的百分比。
符号γ。
3．4 诽气背压按Qc／T 524设置排气背压测量点(离发动机排气管出口或祸轮增压器出口75mm处，在排气连接管里测量，测压头与管内壁干齐)，当分50银消算器劝带空瞥时，测点处纳相对压力值之差。
符号：AP，单位：kPa。
ΔP＝Pex2- Pex1．式中；ΔP——排气背压，kPa；Pex1——带消声器时测点的相对压力，kPa；Pex2——不带消声5E(印带空管)时测点的相对压力，kPa。
4 设计准则4.1 应满足的安全、环保和其它法规要求及国际惯例4.1.1 试验道路、条件及试验准备应满足GB/T 4759-1995（内燃机排气消声器测量方法）、QC/T 630-93 （汽车排气消声器性能试验方法）之规定；4.1.2 消声器等部件的性能、使用要求应满足QC/T 631-1999（汽车排气消声器技术条件）。
柴油机消声器的设计原理及测试方法
第一部分：柴油机消声器设计原理一、阻性消声器的原理阻性消声器是利用吸声材料的吸声作用，使沿管道传播截面积的改变或旁接共振腔等在声传播过程引起声阻抗的改变，产生声能的反射与消耗，从而达到消声目的的消声装置。
其主要原理是利用多孔吸声材料来降低噪声。
把吸声材料固定在气流通道的内壁上或按照一定方式在管道中排列，就构成了阻性消音器。
当声波进入阻性消声器时，一部分声能在多孔材料的孔隙中摩擦而转化成热能耗散掉，使通过消声器的声波减弱。
阻性消音器器就好像电学上的纯电阻电路，吸声材料类似于电阻。
因此，人们就把这种消声器称为阻性消声器。
阻性消声器对中高频消声效果奸、对低频消声效果较差。
阻性消声器形式种类很多，目前用在机房低噪声工程上的主要由直管式消声器和片式消声器两种。
其消声性能主要与通道形式、长度及吸声材料的性能有关。
直管式消声器是阻性消声器中最简单的一种。
二、阻性消声器设计技术要点：2.1、正确合理选择阻性消声器的结构形式对大风量大尺寸进排风要求场合宜选用片式消声器,对消声量要求较高,风压余量较大的进排风场合宜选用折板式或多室式消声器,对确少安装空间的场合可选用百页式消声器。
2.2、正确选用阻性吸声材料选择阻性消声器内的多孔吸声材料除了应满足吸声性能要求之外,还应注意防潮、耐湿、耐气流冲刷及净化等工艺要求。
通常采用离心玻璃棉和矿棉作为吸声材料，如有净化及防纤维吹出要求，则可采用阻燃聚氨脂声学泡沫塑料，对某些地下工程砖砌风道消声，则可选用膨胀珍珠岩吸声砖作为阻性吸声材料。
2.2.1 合理确定阻性消声器内吸声层的厚度及密度对于一般阻性直管式及片式消声器的吸声片厚度宜为50~100mm,对于低频噪声成分较多的管道消声,则消声片厚度可取150~200mm,而靠消声器外壳的吸声层厚度一般可取消声片厚度的一半;为减少阻塞比,增加气流通道面积,也可将片式消声器的消声片设计成一半为厚片,一半为薄片。
消声片内的离心玻璃棉或矿棉的密度通常应选24~48kg/m3,密度大一些对低频消声有利。
对柴油机排气消声器的设计优化
对柴油机排气消声器的设计优化作者：谢能金来源：《神州·中旬刊》2019年第06期摘要：正是因为柴油机本身具有较高的热效率，因此被广泛应用到各个行业之中，但是也因为柴油机工作相对较为粗暴，噪声较大，所以如何进一步降低柴油机的噪声问题俨然已经成为最为棘手的问题所在。
尤其是消声器设计的好坏会直接影响到柴油机的排气噪声大小。
基于此本文笔者即结合相关参考文献，就柴油机排气消声器进行优化设计，以此进一步降低柴油机的噪声问题。
关键词：柴油机;消声器;结构设计;设计优化前言：柴油机排气消声器设计工作本身就是一项极为复杂的系统性工程，其设计好坏不仅会直接影响到整个柴油机排气噪声大小，同时还会对消声器本身的机构性能造成一定的影响。
所以进一步优化柴油机排气消声器设计，以此降低柴油机排气噪声则尤为重要。
为此以下笔者即以CBTK00型柴油机为例展开粗浅的探讨，以期能够进一步提高消费者在使用柴油机过程中的舒适度。
1.消聲器的结构设计第一，确定气流流通面积。
在设计消声器的过程中，合理的控制消声器中的气流速度，尽可能的降低气流对消声效果所带来的影响，对气流的再生噪声有着十分积极的抑制作用。
因此气流速度的控制是消声器结构设计中一个十分关键的参数所在。
通常情况增大管道流通面积虽然能够减少气流速度，但是却会导致消声器夸张比减小。
所以，在综合的考虑气流速度与扩张比的前提下，可以将消声器内部气流速度控制在40～60m/s范围内。
因为CBTK00柴油机的排气消声器，其进口直径为60mm，截面积为2826mm2，并且因为消声器的内部有穿孔板和穿孔管的存在，流通面积为1865m2，这也就是消声器内部的有效的流通面积。
本次设计中CBTK00柴油机的实际进气流量为84m3/h，消声器内的排气流速为41m/s，其流通面积则应该为1865m2。
第二，选择消声器的腔数与腔长。
对于消声器而言，想要获得较好的高频消声效果必须要增加腔数，这样不仅会造成低频消声效果相对较差，还会进一步增加制造与加工成本。
基于ZHS1105柴油机排气净烟消声器的设计
副经理 ， 助理工程师 ， 从事设备管理和产品制造工作 。
扩 张 室消 声器 的消音量 随着 ｍ的增 大而增 加 ，
１３ ９
２ １ 年 １ 月 ０１ ０
山
东
冶
金
第 ３ 卷 ３
但对 某些频 率 的声 波 ， 当ｍ增 大到一定 数值 时 ， 声波
从扩 张室 中央通过 ， 与阻性 消声器一 样 ， 张室消声 扩
了 １ Ｂ； 在 １５Ｈ 时 ， ～５ｄ 而 ２ ｚ 噪声 大 幅度 降低 ， 低 降 了 １ Ｂ 之后 噪声 有所 增大 ； ８ｄ ， 当频率 至 ５０Ｈ 时噪 ０ ｚ 声 开始 均 匀 降低 ， 趋 于明显 。柴油 机功 率 为 １ ５ 并 ． ７
ｋ ・ 和 ５３ Ｗ・ 时 的噪声频 谱 图与 ３５ Ｗ・ 时 Ｗ ｈ ．５ｋ ｈ ． ｋ ｈ ３
２ 扩张室抗 性消声 器设计及 计算
针 对排 气 噪声 中一 种低 频 噪声 为主 的特 性 ， 采
３ 试验效果 分析
柴油机 功率为 ３５ Ｗ・ 时 ， ． ｋ ｈ 噪声频 谱 图见 图 １ ３ 。
取 了扩张 室抗 性 消声器 。初 步设 计 为 ： 消 声器设 将 计成为３ 节扩 张室形 ， 兼顾 净烟要 求 ， 对现用 消声 器 的净烟部 分进行 了改进 ， 选取 了不 同的净 烟材料 。 并
在 多孔且 串通 的吸收材 料 中 ， 因摩擦 和粘滞 阻力 ， 将
声 能转 化 为热 能 消耗掉 ， 而 达到 消声 的 目的 。阻 从
通 常 ｍ＞１ 。当 ｍ＞５ ， 大消声量 近似计算 ： 时 最
ＡＬ ｍ
＝
性 消声器结 构简单 ， 充分 利用对 中、 高频 吸声 特性较 好 的吸声 材料 ， 有较好 的 中 、 具 高频消： 占效果 。
浅谈消声器的设计与计算
图２
表１
倍频程 中心 频率 Ｈ ｚ １５ ２ ２０ ５ ５０ ０ ｉ０ ００ ２ ｏ ０ｏ ４０ ００
降噪前 声压 级 ７ ６
（ Ｂ ｄ）
７ ９
６， ３ｌ
８ ５
５． ８４
７ ８
５ ５
７ ２
５ ２３
６ ２
５ ． Ｏ３
Ｎ ５曲线 Ｒ
（ Ｂ ｄ）
中国科技信息 ｚｏ ￣第２ 期 ｏｓ ２
卧ｃ ＩＥ
ＴＣＮ Ｌ Ｇ 厝 ｆ Ａ ｌ Ｎ ｖ２０ ＥＨ ＯＯ Ｙ ｌ： Ｉ Ｔ Ｎ ｏ ０８ 卜ｏ Ｍ ０
Ｉ
ｉ
频范围内降噪幅度较大 ，低频 降噪幅度较 小 ，采用此法后测点上的平均降噪量可达
到 １ｄ （ ０ Ｂ Ａ）左右 。
ｌ
降 噪 方 案
（ 每台风机为独立的出风管 ） ，每个班次 引 风机至少运行 ３ 小时以＿ ， 卜 每次为２ 台同时
运 行 ， 引风 机开 机 后 对 住 宅 楼 内 的居 民构 成 了严 重干 扰 ，在 夜 晚 多 数 居 民 经常 在 风 机开机后被吵醒而不能继续入睡 ，影 响了
３ １改变引风机排风管指 向 ． 从 图１ 中可看出 ， 引风机排风 出口正对 着居民住宅楼 ，我们把排风管走向变为图 中虚线位置 ， 让其从屋顶穿出， 排风 口指向 上空 。 从理论上知道改变声传播指向性 ， 高
６． ９８
所 需降噪量
（ Ｂ） ｄ
６２ ．
ｌ． ５９
２． ６６
２ ３
ｌ ． ｇ７
ｌ ７ ｌ
噪 声治理后
６ ． ５５
６ ０
５ ５
５ ６
５ ｌ
４ ＇ ４
图１
柴油机排气消声器优化设计
其中，f为峰值频率；由于消声器的第一腔具有缓冲高速气流的作用，式中：m为扩张比；k为波数，其值为2πf c，f为频率，为声速。
以原装消声器的腔体为例，在扩张腔内插入内插管时2所示。
图1两种单室扩张腔图2内插管扩张腔与简单扩张腔的传递损失曲线主要做了如下改进：①扩大容积，壳体直径加大至210mm，长度加大至268mm。
增大了容积比和扩张比。
对结构形式相同、不同容积的消声器进行的仿真结果表明，增大容积后消声效果明显增大。
②增加腔数。
理论计算及仿真结果均表明，多腔结构可以在更宽的频带内获得理想的消声效果。
③采用内插管，在消声频带内增大了消声量。
2.22#消声器为了获得很好的消声效果，进、出口管都采用穿孔管。
腔内部的四根流通管直径为34mm，其流通面积为：2×π×172=578π。
为了便于打孔及孔的布置，进气管的直径改用60mm，小孔直径为5mm，进气管布置96个孔，其流通面积为：96×π×2.52=600π。
排气管出口类似，也布置96个孔。
3优化后消声器性能的试验验证为了考察新型消声器的消声性能及安装后发动机的燃油经济性，通过台架实验测量JD42型柴油机的九点声压级并计算整机声功率级。
测量得到标定工况下九点声压级、整机声功率级、油耗等数据如表2所示。
图31#消声器结构简图图42#消声器的结构简图图2光学投影式对刀仪光学投影法光学投影法是指将光学影像通过光路放大投影在显近年来视觉检测技术发展迅猛，已逐步应用于工业检与传统技术相比可以做到非接触，高精度，免人为影响等。
本研究将视觉图像处理技术引入到刀具检力求能提高产品质量和生产效率，避免因对刀不准确和刀具磨损造成的形位误差。
测量原理刀具磨损机理及检测项目金属切削刀具种类繁多、结构复杂，车刀是最简单且最典型的刀具。
其它刀具均可看作是车刀的演变和组合，故分析金属切削刀具时，通常都是以车刀作为分析和研究[1]图3是研究车刀切削角时使用的主剖面标注系参考图。
基于fluent的消声器设计及校核计算
第9卷第2期2010年6月南通航运职业技术学院学报JOURNAL OF NANTONG VOCATIONAL ＆TECHNICAL SHIPPING COLLEGE Vol.9No.2Jun.2010摘要：文章以某一型号柴油发电机组的排气为背景，通过给定的排气参数和条件进行消声器的结构和性能的设计，并运用流体软件gambit 和fluent 进行建模。
通过数值模拟，计算消声器的流场和消声量。
结果表明设计的消声器的消声量可以达到25分贝以上。
关键词：消声器；fluent 软件；排气噪声中图分类号：TK421文献标识码：A 文章编号：1671-9891（2010）02-0050-05收稿日期：2010－01－06作者简介：黄华（1982—），男，浙江建德人，浙江国际海运职业技术学院船舶工程学院助教。
基于fluent 的消声器设计及校核计算黄华（浙江国际海运职业技术学院船舶工程学院，浙江舟山316021）0引言随着生活水平的提高，人们对周围环境的要求越来越高。
噪声对人的生理和心理都会造成很大的伤害。
本文主要研究如何降低小型柴油发电机组的排气噪声。
柴油发电机组的噪声主要包括进排气噪声、燃烧噪声、结构噪声和电磁噪声等，其中以排气噪声为主。
因此，降低排气噪声对整个系统的降噪很重要，而降低排气噪声最有效的方法就是在排气管的出口端安放一个消声器。
市场上的消声器已广泛使用，但是其种类繁多，性能也各有所长，使用场合也各不相同，安装消声器后出现了一些负面影响，如排气的速度变小，柴油机排气的背压提高，本身也会带来一些附加噪声等。
因此，合理的选择和设计消声器的参数成了当前的主要任务。
1消声器的设计问题的描述：柴油发电机组的参数如下：转速为：n=1500r/min ，废气体积流量为：Q=16.4l/s ，排气温度为：T=823K 。
为改善整体的消声效果在机组的外面加一个隔声罩，其形状为一长方体，尺寸为:长2400mm 宽、676mm 、高1500mm 。