噪聲控制基本原理與方法案例PPT課件

1、 1. 1.空氣動(dòng)力性噪聲空氣動(dòng)力性噪聲 定義： 氣體的流動(dòng)或物體在氣體中高速運(yùn)動(dòng)引起空氣振動(dòng)而產(chǎn)生的，也稱氣流噪聲，如風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)、鍋爐放氣、噴氣飛機(jī)、火箭等產(chǎn)生的噪聲?？諝鈩?dòng)力性噪聲一般高于機(jī)械性噪聲，影響廣，范圍也大。 現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，空氣動(dòng)力機(jī)械功率愈來愈大，轉(zhuǎn)速也越來越高，產(chǎn)生的噪聲也愈強(qiáng)。如：火力發(fā)電廠的排氣噪聲，達(dá)150以上； 噴氣式飛機(jī)聲功率級(jí)已達(dá)150-160dB; 衛(wèi)星火箭的聲功率級(jí)以達(dá)195dB. 第1頁(yè)/共24頁(yè) 1. 1.排氣放空噪聲排氣放空噪聲射流噪聲射流噪聲（1）射流噪聲由管口噴出高速氣流生成，也叫噴注噪聲。 氣流從孔口高速噴出，與周圍空氣強(qiáng)烈混合，周圍大氣穩(wěn)定狀

2、態(tài)，受到巨大擾動(dòng)，產(chǎn)生強(qiáng)大噪聲。（2）來源 鍋爐生產(chǎn)系統(tǒng)的排氣排放高壓、高溫水蒸氣 空壓機(jī)、風(fēng)機(jī)的排空 生產(chǎn)系統(tǒng)的工藝氣體或液體排放 d第2頁(yè)/共24頁(yè) （3）射流噪聲功率 （4）治理方法：加消聲器 26duW第3頁(yè)/共24頁(yè)2.2.風(fēng)機(jī)噪聲風(fēng)機(jī)噪聲 （1）風(fēng)機(jī)噪聲的產(chǎn)生風(fēng)扇和風(fēng)機(jī)噪聲主要由旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲兩種成分組成旋轉(zhuǎn)噪聲是由旋轉(zhuǎn)的葉片周期性地打擊空氣質(zhì)點(diǎn)，引起空氣質(zhì)點(diǎn)脈動(dòng)，產(chǎn)生噪聲。 單位時(shí)間內(nèi)打擊空氣質(zhì)點(diǎn)的次數(shù)，也是旋轉(zhuǎn)噪聲的頻率。式中： -轉(zhuǎn)數(shù)（轉(zhuǎn)/分） -葉片數(shù) 60 -將分換算成秒HZznf160060320030601nz第4頁(yè)/共24頁(yè)例汽車駕駛室用140暖風(fēng)機(jī)，其轉(zhuǎn)數(shù)32

3、00轉(zhuǎn)分，葉片數(shù)為30，求旋轉(zhuǎn)頻率。 解：（2）渦流噪聲 葉片在旋轉(zhuǎn)時(shí)，周圍氣體在葉片后面產(chǎn)生渦流，形成壓縮與稀疏的過程，從而產(chǎn)生噪聲。 渦流噪聲的頻率可由下式求得：式中： -氣流速度，葉片與氣體的相對(duì)速度（m/s） -氣流受阻時(shí)，障礙物的特征尺寸。對(duì)于圓管為直徑（m） 一定時(shí)，葉片上各點(diǎn)圓周速率不同，從圓點(diǎn)到圓周連續(xù)變化，所以渦流噪聲表現(xiàn)為寬頻段的連續(xù)譜。HZznf160060320030601duf udrv第5頁(yè)/共24頁(yè)（3）影響風(fēng)機(jī)聲功率的因素 -正面阻力系數(shù) -圓周速度 -風(fēng)機(jī)直徑uD30622CuDW第6頁(yè)/共24頁(yè)（5）風(fēng)機(jī)噪聲的估算 由于影響風(fēng)機(jī)聲功率的因素很多，精確計(jì)算不太

4、可能，需進(jìn)行估算。估算風(fēng)機(jī)聲功率級(jí)的公式式中： 體積流量，風(fēng)量 m3/s 靜壓（cm H2O) 常數(shù)，取決于風(fēng)機(jī)類型，如徑向離心式風(fēng)機(jī)， 上式僅適用于葉片通道頻率在5004000HZ四個(gè)倍頻帶（500、1K、2K、4K）以外的條件下，若在這四個(gè)倍頻帶之內(nèi)，則應(yīng)在按上式算得的聲功率的基礎(chǔ)上再加3dB。)(402010dBKHLQLLfsggwQHsfkdBkf72第7頁(yè)/共24頁(yè)（5）風(fēng)機(jī)噪聲的治理 選低噪風(fēng)機(jī) 入風(fēng)口加集流器 消聲器 隔振 隔聲罩第8頁(yè)/共24頁(yè)4 4 空氣壓縮機(jī)噪聲空氣壓縮機(jī)噪聲（一）它是用來提高氣體的壓力的設(shè)備，由馬達(dá)或透平機(jī)拖動(dòng)，造成空壓機(jī)噪聲的主要原因是拖動(dòng)空壓機(jī)的馬達(dá)

5、和冷卻風(fēng)扇。（二）聲功率的計(jì)算 對(duì)離心式和往復(fù)式空壓機(jī) dB 式中 ， 電機(jī)額定功率，馬力 空壓機(jī)常數(shù)，（三）噪聲治理（1）空壓機(jī)噪聲處理進(jìn)出口安裝消聲器（2）造值班室cWkNLlg10NckdBkc86第9頁(yè)/共24頁(yè) 5 泵噪聲 泵噪聲來源于液體壓力和機(jī)械兩大類，如液體壓力的波動(dòng)，機(jī)械零件的沖擊、偏心、不平衡旋轉(zhuǎn)等。在500、1k、2k、4k四個(gè)頻段內(nèi)，泵的總聲功率級(jí)為 式中： 額定功率，馬力 泵常數(shù)離心泵螺旋泵往復(fù)泵對(duì)于額定轉(zhuǎn)數(shù)低于1600轉(zhuǎn)/分的，減去5dB pWkNLlg10NpkdBkp95dBkp100dBkp105第10頁(yè)/共24頁(yè)二二 機(jī)械性噪聲機(jī)械性噪聲機(jī)械性噪聲是由固體振

6、動(dòng)產(chǎn)生的。機(jī)械的金屬板、軸承、齒輪等發(fā)生碰撞、沖擊、摩擦、滾動(dòng)等都會(huì)產(chǎn)生噪聲。 機(jī)械性噪聲聲源有：1、由機(jī)械零件運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的噪聲機(jī)械的上下、左右、前后的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和繞以此三方向?yàn)檩S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生噪聲。 這種噪聲是由于旋轉(zhuǎn)零件不平衡，往復(fù)機(jī)械不平衡運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。2、機(jī)械零件之間接觸產(chǎn)生的噪聲 固體之間的滾動(dòng)、滑動(dòng)和敲擊接觸，相互作用發(fā)出聲音。3、由于機(jī)械零件之間力的傳遞產(chǎn)生噪聲 機(jī)械傳動(dòng)零件：如離合器、齒輪、鏈條機(jī)構(gòu) 液壓傳動(dòng)零件：如液壓泵、液壓缸、控制閥等。第11頁(yè)/共24頁(yè)4、由于機(jī)械零件與外圈或內(nèi)包介質(zhì)之間相互作用發(fā)出聲音。此時(shí)往往它與空氣動(dòng)力性噪聲復(fù)雜出現(xiàn)。5、工具和工件間相互作用產(chǎn)生噪聲

7、如切割、剪切、磨削和成型時(shí)，由于工具和工件的相互作用產(chǎn)生各種噪聲。第12頁(yè)/共24頁(yè)三三 電磁噪聲電磁噪聲電磁噪聲屬于機(jī)械類噪聲。電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)的電磁噪聲是由交變磁場(chǎng)對(duì)定子和轉(zhuǎn)子作用，產(chǎn)生周期性的交變力，引起振動(dòng)產(chǎn)生的。這個(gè)交變力與磁通密度的平方成正比。電機(jī)的電磁振動(dòng)一般在1004kHZ范圍內(nèi)。 目前，電機(jī)噪聲已列入國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。電機(jī)噪聲的大小反映了電機(jī)設(shè)計(jì)、工藝、加工、裝配和材料的質(zhì)量水平，所以國(guó)內(nèi)外已把安裝電機(jī)噪聲大小作為考核電機(jī)質(zhì)量的主要指標(biāo)。電機(jī)噪聲一般是由電磁、軸承、風(fēng)扇、機(jī)械等幾個(gè)方面噪聲組成。但電機(jī)噪聲主要與電動(dòng)機(jī)功率和轉(zhuǎn)速有關(guān)。第13頁(yè)/共24頁(yè)Y系列電機(jī)的A聲級(jí)如下： -電機(jī)額定

8、功率（千瓦） -電機(jī)同步轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 治理方法：加隔聲罩罩的進(jìn)排風(fēng)口加消聲器。05 .1713LgnLgPLHpyHP0n第14頁(yè)/共24頁(yè)第第9 9章章 噪聲控制的基本方法噪聲控制的基本方法（一）噪聲污染的特點(diǎn) 噪聲與廢水、氣、渣不同，在環(huán)境中不積累不持久，聲源停止振動(dòng)，噪聲立即消失。（二）造成危害的必備因素及控制方法 只有聲源、傳播途徑和聽者三者同時(shí)存在時(shí)，噪聲才能成為危害，治理需從這三方面著手。第15頁(yè)/共24頁(yè)1. 降低聲源噪聲 降低聲源噪聲為最徹底最積極的方法，即把發(fā)聲大的設(shè)備改造成發(fā)聲小或不發(fā)聲的設(shè)備。事實(shí)上，這方面的潛力也很大。（1）改進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)降低噪聲 設(shè)計(jì)中，選用發(fā)聲小的材

9、料 一般的金屬，如鋼、銅、鋁等，內(nèi)摩擦小，消耗振動(dòng)的能量小，用它們制造機(jī)器，機(jī)器噪聲大；但若用減振合金（如錳-銅-鋅合金），內(nèi)阻大，消耗振動(dòng)能量的本領(lǐng)也大，用它制造的機(jī)器噪聲就低。 改革設(shè)備的結(jié)構(gòu)減小噪聲，對(duì)風(fēng)機(jī)，選擇最佳葉片，由直片形改成后彎形，可降低10dB ；把電動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇從末端去掉23mm，可降低67dB。同風(fēng)量的風(fēng)機(jī)，大直徑、低轉(zhuǎn)速，聲壓級(jí)低；否則高。但大直徑、低轉(zhuǎn)速的風(fēng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性差。 改變傳動(dòng)裝置，把正齒輪傳動(dòng)改變成斜齒輪或螺旋齒輪，可降低310dB，若用皮帶傳動(dòng)代替正齒輪傳動(dòng)，可降低16dB。第16頁(yè)/共24頁(yè)（2）改革工藝和操作方法降低噪聲 用焊接代替鉚接，可收到20-40dB

10、的減噪效果；用無聲的液壓代替錘打。 工業(yè)鍋爐，高壓蒸汽放空時(shí)產(chǎn)生很大噪聲，若將排放的蒸汽回收進(jìn)入降溫減壓器，再送入蒸汽網(wǎng)管中去，這既降低了噪聲，又回收了蒸汽，節(jié)約了能源。（3）提高加工精度和裝配質(zhì)量降低噪聲 提高機(jī)械設(shè)備的加工精度，使零件間的撞擊和摩擦盡量減小。 提高裝配質(zhì)量，調(diào)整好運(yùn)動(dòng)元件的動(dòng)態(tài)平衡，減少偏心振動(dòng)，這都會(huì)減噪。 另外，提高加工精度和裝配質(zhì)量，都會(huì)延長(zhǎng)機(jī)器壽命，提高機(jī)器效率，一般來說，噪聲的大小反映了機(jī)器產(chǎn)品加工精度和裝配質(zhì)量的好壞。過去設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造所不重視噪聲的大小，現(xiàn)在這種狀況有些改變，正著手制定產(chǎn)品噪聲標(biāo)準(zhǔn)，把噪聲大小作為衡量產(chǎn)品質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)之一。第17頁(yè)/共24頁(yè)2.

11、在傳播途徑上降低噪聲 在聲源上減噪仍不能達(dá)標(biāo)者，則可在傳播途徑上采取措施總體布局合理 實(shí)行“鬧靜分開”的設(shè)計(jì)原則，縮小噪聲的干擾范圍。 如：高噪聲廠房應(yīng)集中布置；高噪聲區(qū)與低噪聲區(qū)分開；要求安靜的全廠性的建筑物（如辦公大樓）應(yīng)集中布置在廠前區(qū)；高噪聲區(qū)應(yīng)遠(yuǎn)離廠前區(qū)布置，布置在安靜區(qū)的下風(fēng)側(cè)；工業(yè)區(qū)與居住區(qū)應(yīng)有1.5km的防噪距離。利用聲源的指向性，合理布置聲源與建筑物的位置利用天然地形，如屏障、丘陵、土坡、森林等，把聲源與人經(jīng)常活動(dòng)的處所分開利用聲壓級(jí)隨距離衰減的規(guī)律，合理布局建筑物其他措施，如隔聲、吸聲等第18頁(yè)/共24頁(yè)3.個(gè)體防護(hù) 耳塞耳罩防聲頭盔（三）噪聲控制工作程序 噪聲控制工作應(yīng)當(dāng)

12、在工廠、車間和機(jī)器安裝前對(duì)噪聲進(jìn)行預(yù)測(cè)，根據(jù)預(yù)測(cè)的結(jié)果和允許標(biāo)準(zhǔn)，確定減噪量，選定合適的噪聲控制措施，在建廠和機(jī)器安裝的同時(shí)進(jìn)行噪聲控制措施的施工。對(duì)已經(jīng)投產(chǎn)的工廠，所存在的噪聲間，因受現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，噪控有不少困難，常常僅是采取一些補(bǔ)救措施。具體噪聲控制程序如下圖所示。第19頁(yè)/共24頁(yè)噪聲控制程序噪聲控制程序現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查測(cè)定補(bǔ)加新措施確定噪聲源隔聲罩或隔聲室、吸聲處理消聲器、隔振、阻尼、管道隔聲聲源分布，主要聲源，聲源聲學(xué)特性，現(xiàn)場(chǎng)特征確定噪聲標(biāo)準(zhǔn)A聲級(jí)或評(píng)價(jià)曲線確定傳播途徑確定降噪量評(píng) 價(jià)減噪效果鑒定安裝施工施工設(shè)計(jì)確定噪聲控制方案實(shí)際聲級(jí)減噪聲標(biāo)準(zhǔn)得需降低的A聲級(jí)或倍頻帶聲壓級(jí)固體傳聲、空氣傳聲、傳播途徑數(shù)量未達(dá)預(yù)期效果查找原因 降噪效果、投資多少，對(duì)正常工作的影響聲源控制、傳播途徑控制、個(gè)體保護(hù)經(jīng)濟(jì)概算，對(duì)操作、維修的影響第20頁(yè)/共24頁(yè)考試安排第八周周五（10月30日）3-4節(jié)，在教學(xué)館210室進(jìn)行課程開卷考試。望周知。要求如下：1）和以往考試一樣，兩個(gè)班級(jí)在室內(nèi)兩側(cè)分開做。班級(jí)內(nèi)學(xué)生務(wù)必按照學(xué)號(hào)先后順序（到時(shí)候會(huì)現(xiàn)場(chǎng)簽寫登記考試人員）在上課時(shí)間前做好，以免影響正?？荚嚂r(shí)間。2）考試時(shí)間10:00-12:003）禁止攜帶和使用手機(jī)、筆記本、平板電腦等電子或通訊工具，無需計(jì)算器；4）可以攜帶打印材料或書籍等考試相關(guān)材料；5）其他紀(jì)律要求與以前考試同，不再重復(fù)。第21頁(yè)