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康成发电简述柴油发电机组噪声及控制有哪些?

发表时间:2020-05-12 08:18

柴油发电机组噪声特性分析


柴油发电机组的噪声主要来源是柴油发动机。因为,为降低柴油发电机组的噪声水平,应以控制发动机噪声为主要目标。

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按噪声辐射的方式,发动机噪声源分为直接大气辐射和发动机表面向外辐射的两大类:


1、直接向大气辐射的噪声源有进、排气噪声和风扇的噪声。


2、柴油发动机表面噪声是发动机内部的燃烧过程和结构产生的噪声,是通过发动机外表面以及与发动机外表面刚性连接的零件振动向大气辐射的。


按柴油发动机表面噪声产生的机理,又分为燃烧噪声和机械噪声:


1、燃烧噪声:气缸内燃烧所形成的压力振动并通过缸盖和活塞-连杆-曲轴-机体的途径向外辐射的噪声称为燃烧噪声(是由于气缸周期性变化的压力作用而产生的,与发动机的燃烧方式和燃烧速度油管)。


2、机械噪声:把活塞对缸套的敲击,正时齿轮、配气机构、喷油系统等运动件之间机构撞击所产生的振动激发的噪声称为机械噪声(发动机工作时各运动件之间及运动件与固定件之间作用的周期性变化的力所引起的,它与激发力的大小和发动机结构动态特性等因素有关)。


柴油发电机组噪声控制


1、进、排气噪声和风扇噪声及其控制

a、进气噪声是指发动机进气门周期性开闭引起气管道内压力起伏变化而形成的空气动力性噪声。在进气进程中气流高速流过进气门流通截面,会形成强烈的涡流噪声,其主要频率成分在1000~2000Hz范围内。进气噪声的大小与进气方式、进气门结构、缸径、凸轮型线等设计因素有关。针对进气噪声的特性采取进气口安装空气滤清器,设置进气消声器等措施对噪声加以抑制。


b、当发动机的排气阀门突然开启后,废气会以很高的速度冲出,经排气管冲入大气,是一个十分复杂的而不稳定的过程。在此过程中产生噪声为排气噪声。其中以废气通过气阀时产生的涡流噪声最为强烈。除上诉噪声外,排气噪声与进气噪声类似,还包括排气管和排气歧管中存在的气柱共振噪声、气门杆背部的涡流噪声、排气系统管道内壁面处的紊流噪声等,此外,排气噪声还包括废气喷注和冲出噪声。发动机排气噪声呈明显的低频特性,噪声级的大小与发动机功率、排量、转速、平均有效压力以及排气口形状、尺寸等因素有直接关系。大量实验表明,排气噪声随排量、转速、功率、平均有效压力的增加而提高。针对排气噪声的特性采取隔振措施,减小由排气管传来的振动,降低噪声,安排排气消声器。

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c、风扇噪声由旋转噪声和涡流噪声组成。旋转噪声(又叫叶片噪声)是由于旋转着的叶片周期性的切割空气,引起空气的压力脉动而产生的。风扇转动使周围气体产生涡流,此涡流由于沾带力的作用又分裂成一系列分离的小涡流。这些涡流及其分裂过程使空气发生扰动,形成压缩与稀疏过程,从而产生涡流噪声。涡流噪声呈明显的连续谱特征。风扇噪声随转速增加而形成迅速提高,转速提高一倍,声级增加11~17db。通常在低转速时,风扇噪声比发动机本体噪声要低得多,但在高转速时,风扇噪声往往成主要,甚至是最大的噪声源。选择适当的风扇与散热器之间的距离。一般取100~200mm,能很好的发挥风扇的冷却能力,又能使噪声最小;改进风扇叶片形状,使之有较好的流线型和合适的完全角度,降低附近的涡流强度,达到控制噪声的目的;在排风口安装排风消声器。


2、发动机表面辐射噪声及其控制

发动机的燃烧激振力和机械激振力通过各个结构零件传递到发动机的外表面上,形成表面的振动响应。发动机表面的振动又激发相邻空气介质质点的振动。形成声波向外辐射,即发动机的表面辐射噪声。


针对发动机表面辐射噪声的特性采取隔振措施控制振动,降低噪声;对柴油发电机组采取局部隔声、安装封闭式隔声罩等隔声措施,来阻止表面辐射噪声传向外界的传递。

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