“育鯤”輪空調(diào)系統(tǒng)噪聲的分析及控制【畢業(yè)論文】

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　　（20 屆）</b></p><p>　　“育鯤”輪空調(diào)系統(tǒng)噪聲的分析及控制</p><p><b>　　內(nèi)容摘要</b></p><p>　　摘要：空調(diào)系統(tǒng)被廣泛地應(yīng)用于遠(yuǎn)洋船舶，空調(diào)在帶給人們

2、舒適的工作生活條件的同時(shí)，也帶來(lái)了噪聲問(wèn)題。本文主要介紹了“育鯤”輪空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)生噪聲的原因，以及探究了消除育鯤輪空調(diào)噪聲的方法，結(jié)合實(shí)際做了一些分析和計(jì)算。首先介紹空調(diào)系統(tǒng)組成；然后對(duì)風(fēng)機(jī)、管路等空調(diào)設(shè)備產(chǎn)生噪聲的原因進(jìn)行分析和解釋；最后對(duì)空調(diào)做出改進(jìn)，已達(dá)到減少噪音的目的。</p><p>　　關(guān)鍵詞：空調(diào)系統(tǒng) 噪聲 </p><p>　　ABSTRACT: The centre air

3、-conditioning system is widely used in the ships. When the air-conditioning system serves the people, it also brings the noise into environment. This article mainly introduced the reason that the “YUKUN” vessel’s air con

4、ditioning system produced noise, and the way how to reduce the noise. First has given the explanation to basic constitution and the principle of work; Then it introduced the acoustic foundation, which includes the harm o

5、f noise and the sound rating system.</p><p>　　Keywords: air-conditioning system noise control </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1前言1</b></p><p&g

6、t;　　1.1研究目的及意義1</p><p>　　1.2船舶噪聲的要求1</p><p>　　1.3噪聲的危害1</p><p>　　1.4噪聲評(píng)價(jià)方法——A計(jì)權(quán)聲壓級(jí)2</p><p>　　2育鯤輪空調(diào)系統(tǒng)噪聲測(cè)試3</p><p>　　2.1育鯤輪中央空調(diào)系統(tǒng)3</p><p>

7、;　　2.2空調(diào)系統(tǒng)聲級(jí)測(cè)量4</p><p>　　3空調(diào)噪聲的產(chǎn)生原因5</p><p><b>　　3.1風(fēng)機(jī)噪聲6</b></p><p>　　3.2氣流噪聲：管道、末端風(fēng)口7</p><p>　　3.2.1管道湍流噪聲8</p><p>　　3.2.2閥門(mén)節(jié)流噪聲8</p

8、><p>　　3.2.3末端風(fēng)口的噪聲8</p><p>　　4 育鯤輪空調(diào)降噪的措施9</p><p>　　4.1 加裝消音器9</p><p>　　4.2 對(duì)布風(fēng)器的改造10</p><p>　　4.3風(fēng)系統(tǒng)降噪措施12</p><p>　　4.4利用特殊結(jié)構(gòu)起到減振降噪的作用12&

9、lt;/p><p><b>　　5總結(jié)12</b></p><p><b>　　【參考文獻(xiàn)】13</b></p><p><b>　　1前言</b></p><p>　　1.1研究目的及意義</p><p>　　船舶航行于不同海域，經(jīng)受的氣候條件異常復(fù)雜

10、，為了能給船上人員提供舒適的工作和生活條件，需要空調(diào)裝置來(lái)創(chuàng)造人工氣候。而且隨著船舶條件的改善，空調(diào)裝置已經(jīng)成為船上必不可少的部件，對(duì)于大型客輪和郵輪更是至關(guān)重要。船舶空調(diào)系統(tǒng)是各類船舶的生活保障系統(tǒng)，它的主要作用是控制艙室環(huán)境的溫度和濕度參數(shù)。育鯤輪空調(diào)系統(tǒng)為船上人員提供舒適的工作條件和生活條件，是船上的重要設(shè)備之一。但同時(shí)存在很多問(wèn)題，其中空調(diào)產(chǎn)生的噪聲危害日益嚴(yán)重。很多艙室空調(diào)產(chǎn)生的噪聲極大，已經(jīng)影響正常生活和工作。育鯤輪采用集中

11、式中壓?jiǎn)物L(fēng)管空調(diào)器系統(tǒng)，但是由于排風(fēng)口布置不合理，風(fēng)機(jī)選型以及系統(tǒng)管路設(shè)計(jì)存在缺陷，管路氣流速度調(diào)節(jié)不均衡等原因，造成設(shè)備的不良運(yùn)行，帶來(lái)管路串聲、固體傳聲、空氣噪聲超標(biāo)等問(wèn)題。目前,一般的噪聲與振動(dòng)控制技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟，但空調(diào)系統(tǒng)的噪聲與振動(dòng)具有自己的特點(diǎn)。因此，如何針對(duì)空調(diào)系統(tǒng)噪聲的特點(diǎn)，融合利用專業(yè)的知識(shí)更有效合理地進(jìn)行空調(diào)噪聲控制，已成為一個(gè)重要的課題。</p><p>　　1.2船舶噪聲的要求</

12、p><p>　　船舶空調(diào)大多是為滿足人們對(duì)工作和生活環(huán)境舒適和衛(wèi)生的要求，屬于舒適性空調(diào)。它與某些生產(chǎn)場(chǎng)所為滿足工藝或精密儀器的要求所用的恒溫恒濕空調(diào)不同，對(duì)溫、濕度等空氣條件的要求并不十分嚴(yán)格，允許空氣參數(shù)在稍大的范圍內(nèi)變動(dòng)。</p><p>　　在室內(nèi)人的活動(dòng)區(qū)域，要求空氣有輕微的流動(dòng)，以使室內(nèi)溫、濕度均勻和人不感到氣悶。室內(nèi)氣流速度以0.15～0.20 m/s為宜，最大不超過(guò)0.35 m

13、/s。</p><p>　　此外，距室內(nèi)空調(diào)出風(fēng)口1 m處測(cè)試的噪聲應(yīng)不大于55～60 dB(A)。</p><p><b>　　1.3噪聲的危害</b></p><p>　　噪聲污染被視為一種無(wú)形的環(huán)境污染。它是一種感覺(jué)性公害，具有局部性、暫時(shí)性和多發(fā)性的特點(diǎn)。噪聲不僅會(huì)影響聽(tīng)力，而且還對(duì)人的心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響，所以

14、有人稱噪聲為“致人死命的慢性毒藥”。育鯤輪空調(diào)噪聲危害如下：</p><p>　?。╨）干擾休息和睡眠</p><p>　　休息和睡眠是人消除疲勞、恢復(fù)體力和維持健康的必要條件。但某些艙室空調(diào)噪聲卻使人不得安寧，難以休息和入睡。當(dāng)人輾轉(zhuǎn)不能入睡時(shí)，就會(huì)心態(tài)緊張、呼吸急促、脈博跳動(dòng)加劇、大腦興奮不止，第二天就會(huì)感到疲倦、頭昏或四肢無(wú)力，從而影響工作和學(xué)習(xí)。人進(jìn)入睡眠之后，即使是40一50分貝

15、較輕的噪聲干擾，也會(huì)從熟睡狀態(tài)變成半熟睡狀態(tài)。人在熟睡狀態(tài)時(shí)，大腦活動(dòng)是緩慢而有規(guī)律的，能夠得到充分的休息;而半熟睡狀態(tài)時(shí)，大腦仍處于緊張、活躍的階段，這就會(huì)使人得不到充分的休息和體力的恢復(fù)。</p><p>　　(2)噪聲對(duì)語(yǔ)言交流的影響</p><p>　　人們正常語(yǔ)言交流聲壓級(jí)一般為50～65dB(A)，一般變化范圍可從40dB(A)(耳語(yǔ))到88dB(A)(最大嗓音)，距離人lm處

16、的平均語(yǔ)言聲壓級(jí)為57dB(A)。當(dāng)環(huán)境噪聲增大時(shí)，人們就需要通過(guò)提高音量或者縮短談話距離來(lái)獲得滿意的交流效果。但當(dāng)環(huán)境噪聲大于70dB(A)時(shí)，提高音量或者縮短談話距離都難以維持長(zhǎng)時(shí)間的語(yǔ)言交流。因此，在工作場(chǎng)合(交談距離一般為1.0m)要維持長(zhǎng)時(shí)間語(yǔ)言交流，環(huán)境噪聲應(yīng)不得超過(guò)70dB(A);但在社交場(chǎng)合，人們交談的距離一般為12m，較工作場(chǎng)合更遠(yuǎn)，要求環(huán)境噪聲不得超過(guò)65dB(A)。</p><p>　　1.

17、4噪聲評(píng)價(jià)方法——A計(jì)權(quán)聲壓級(jí)</p><p>　　人們對(duì)一個(gè)聲音強(qiáng)烈程度的感覺(jué)不僅跟聲音強(qiáng)度有關(guān)，而且跟頻率有關(guān)，為此提出了響度級(jí)的概念。但是用響度級(jí)來(lái)反映人們對(duì)聲音的主觀感覺(jué)過(guò)于復(fù)雜，為了方便使用在等響曲線中選取了三條曲線設(shè)計(jì)了A; B; C三條計(jì)權(quán)曲線。其中A計(jì)權(quán)特性曲線對(duì)應(yīng)的是倒置的40方等響曲線，如圖1所示。</p><p>　　A聲級(jí)主要對(duì)低頻有衰減，與人耳對(duì)低頻不敏感的性質(zhì)相

18、符，能與人對(duì)聲音響度的主觀評(píng)價(jià)很好的相關(guān)，能很好的反映人對(duì)聲音響度的主觀評(píng)價(jià)，因而被廣泛應(yīng)用。但A聲級(jí)不包含頻率信息，A聲級(jí)與人對(duì)噪聲的煩惱程度并不是必然相關(guān)的。很多聲音可能具有相同的A聲級(jí)，但頻譜特性可能完全不一樣，因而相同A聲級(jí)的聲音，有的可能被人接受，有的可能由于頻譜的原因不能被人接受。因此A聲級(jí)最好用在比較兩個(gè)頻譜類似而聲壓級(jí)大小不一樣的聲音。A聲級(jí)常用于室外環(huán)境噪聲評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中。</p><p>　　2育

19、鯤輪空調(diào)系統(tǒng)噪聲測(cè)試</p><p>　　2.1育鯤輪中央空調(diào)系統(tǒng)</p><p>　　“育鯤”輪中央空調(diào)采用的是中壓?jiǎn)物L(fēng)管空調(diào)系統(tǒng)，共設(shè)有6臺(tái)中央空調(diào)器，普通船員餐廳、高級(jí)船員餐廳和廚房各設(shè)1臺(tái)柜式空調(diào)器。空調(diào)系統(tǒng)冬季設(shè)計(jì)條件為艙外溫度—20℃、新風(fēng)比50％，艙內(nèi)條件為溫度20℃、相對(duì)濕度50％。當(dāng)室外氣溫介于20～23℃時(shí)，可采用自然通風(fēng)。而當(dāng)氣溫高于23℃時(shí)，即可起用空調(diào)制冷裝置。夏

20、季的設(shè)計(jì)條件是艙外溫度35℃、相對(duì)濕度70％、新風(fēng)比50％，艙內(nèi)條件是溫度25℃、相對(duì)濕度50％。低溫淡水的溫度36℃?？梢?jiàn)夏季制冷和冬季采暖時(shí)新風(fēng)比不小于50％。中間過(guò)渡季節(jié)新風(fēng)比100％。獨(dú)立人員房間每人新風(fēng)量最小25m3/h；公共艙室人員每人最小新風(fēng)量15m3/h?；仫L(fēng)通過(guò)通道和走廊(病房不回風(fēng))。</p><p>　　新風(fēng)通與回風(fēng)混合后通過(guò)濾器（新風(fēng)進(jìn)口采用電動(dòng)風(fēng)閘，回風(fēng)采用手動(dòng)風(fēng)閘）進(jìn)入空氣加熱器、冷卻

21、器。冷卻器后設(shè)有加濕器和擋水器。</p><p>　　加熱器連接蒸汽系統(tǒng)，在冬季將空氣加熱到要求溫度。冷卻器連接到冷媒水系統(tǒng)，在夏季將空氣冷卻到要求溫度和相應(yīng)的濕度。在冷卻器后的加濕器上有數(shù)個(gè)蒸汽噴嘴是用來(lái)加濕的，在冬季的時(shí)候?qū)⒓訜岷蟮目諝饧訚竦绞孢m的濕度?？刂仆ㄟ^(guò)濕度傳感器和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　在加濕段后裝有擋水器，用以防止水汽進(jìn)入空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)。冷卻器、加濕器和擋水器

22、下有承水盤(pán)，經(jīng)水封管泄水。之后風(fēng)機(jī)將空氣送入特制的靜壓箱，靜壓箱內(nèi)壁包裹絕緣材料，用于降噪。處理后的空氣分配到各個(gè)相應(yīng)艙室，通過(guò)頂式布風(fēng)器送風(fēng)到室內(nèi)。艙室布風(fēng)器采用錐形擴(kuò)散型直布式布風(fēng)器，只能作變量調(diào)節(jié)。</p><p>　　本輪各處空調(diào)器如下：</p><p>　　AC1:服務(wù)駕駛甲板和船長(zhǎng)甲板</p><p>　　AC2:服務(wù)救生甲板和工作甲板102號(hào)肋位前區(qū)域

23、</p><p>　　AC3:服務(wù)游步甲板的學(xué)生餐廳</p><p>　　AC4:服務(wù)主甲板79號(hào)肋位后區(qū)域</p><p>　　AC5:服務(wù)主甲板79號(hào)肋位前區(qū)域，二甲板和游步甲板教室</p><p>　　AC6:服務(wù)于健身房和活動(dòng)區(qū)域</p><p>　　其中AC1 、AC2位于船長(zhǎng)甲板左舷后部的房間內(nèi)，AC3、

24、AC4位于主甲板左舷尾部和冰機(jī)置于一個(gè)房間內(nèi)，AC5位于主甲板左舷烘衣間前的艙室，AC6位于主甲板水手工藝室內(nèi)左側(cè)房間內(nèi)。</p><p>　　各個(gè)空調(diào)器的參數(shù)如下表：</p><p>　　2.2空調(diào)系統(tǒng)聲級(jí)測(cè)量</p><p>　　（1）測(cè)量?jī)x器：NL—22/NL—32精密聲級(jí)計(jì)</p><p>　　NL—22/NL—32精密聲級(jí)計(jì)遵照IE

25、C標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。它具有以下測(cè)量功能：等效連續(xù)聲級(jí)、聲輻射強(qiáng)度、最大聲級(jí)、最小聲級(jí)、百分率聲級(jí)、C-加權(quán)峰值聲級(jí)、無(wú)加權(quán)峰值聲級(jí)、脈沖聲級(jí)、脈沖等效連續(xù)聲級(jí)。測(cè)量舍得值和結(jié)果都顯示在反光液晶平面上。測(cè)量數(shù)據(jù)都能保存著此儀器的內(nèi)存儲(chǔ)器或存儲(chǔ)卡上。儀表上的串行接口允許測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送到打印機(jī)或計(jì)算機(jī)上。通過(guò)裝入單獨(dú)或得的濾波器程序，并使用一臺(tái)第三代“Butterworth”高通/低通濾波器，本儀表殼進(jìn)行1/1倍頻程分析或1/3倍頻程分析。如圖2所示.

26、</p><p><b>　　2）測(cè)量結(jié)果</b></p><p>　　部分艙室測(cè)量結(jié)果如下表：</p><p>　　由測(cè)量結(jié)果可以看出：</p><p>　　1 部分艙室噪聲極大，超過(guò)國(guó)家規(guī)定的55dB，有的艙室噪聲超過(guò)60dB，嚴(yán)重影響正常工作和休息；</p><p>　　2 不同空調(diào)器控制的

27、艙室的噪聲不同，這與各個(gè)空調(diào)器的性能參數(shù)有關(guān)；</p><p>　　3 相同空調(diào)器控制的艙室的噪聲不同,雖然都是由一個(gè)送風(fēng)總管送風(fēng)，但是由于管路的布置、艙室距空調(diào)器室的距離不同，送風(fēng)在管路流動(dòng)中的損失也不相同，所以產(chǎn)生的噪聲不同。</p><p>　　因此，對(duì)“育鯤”輪空調(diào)系統(tǒng)需加以改進(jìn)，消除噪聲，以滿足舒適的要求。</p><p>　　3空調(diào)噪聲的產(chǎn)生原因<

28、/p><p>　　從空調(diào)器的結(jié)構(gòu)、工作原理以及對(duì)它的測(cè)試分析可知，空調(diào)系統(tǒng)噪聲源包括空調(diào)箱的風(fēng)機(jī)噪聲、送回風(fēng)管路的氣流噪聲，末端風(fēng)口噪聲、制冷機(jī)組以及輔助設(shè)備的噪聲與振動(dòng)等等?？照{(diào)噪聲的傳播方式包括空氣傳聲與固體傳聲，空氣傳聲包括風(fēng)管的噪聲傳播與末端噪聲直接輻射等，固體傳聲主要包括制冷機(jī)組、管道等設(shè)備振動(dòng)的傳播?？照{(diào)噪聲控制涉及消聲、隔音、吸聲以及等隔振等內(nèi)容。其主要噪聲是由氣體噪聲、機(jī)械噪聲以及電磁噪聲3大部分組成

29、。</p><p>　　1 氣體噪聲。它主要包括：風(fēng)機(jī)噪聲、管道噪聲。風(fēng)機(jī)噪聲是風(fēng)扇產(chǎn)生的較大的氣體混流聲，以及空氣動(dòng)力性噪聲為主，該噪聲主要包括旋轉(zhuǎn)噪聲和湍流噪聲。旋轉(zhuǎn)噪聲是由風(fēng)機(jī)的葉輪在旋轉(zhuǎn)時(shí)與空氣質(zhì)點(diǎn)相互作用引起的空氣脈動(dòng)產(chǎn)生的，其強(qiáng)度與風(fēng)機(jī)片數(shù)，葉片的形狀、尺寸，風(fēng)機(jī)葉輪的轉(zhuǎn)速及流量、靜壓等諸多因素有關(guān)，其噪聲呈寬頻帶的低、中頻性。據(jù)研究表明，旋流噪聲與葉輪的圓周速度的10次方成正比。渦流噪聲的頻率取決于

30、葉片的形狀及葉片與氣體的相對(duì)速度，渦流噪聲與葉片圓周速度的6次方（或5次方）成正比。在風(fēng)機(jī)葉輪直徑一定的情況下，轉(zhuǎn)速是影響軸流風(fēng)扇噪聲的重要因素，轉(zhuǎn)速越高，噪聲越大。渦流噪聲與風(fēng)扇電機(jī)的轉(zhuǎn)速和排風(fēng)量有關(guān)。而管道噪聲是由于高速氣流在流動(dòng)中沖刷管道，激發(fā)管壁并使之發(fā)生震動(dòng)，形成“發(fā)生器”后經(jīng)管壁向四面發(fā)射，管道的彎頭、變徑閥門(mén)以及風(fēng)口等部位因渦流、渦阻現(xiàn)象嚴(yán)重，從而引發(fā)這些部位劇烈震動(dòng)產(chǎn)生噪音。渦流噪聲的頻率峰值一般在2000——4000H

31、z屬于高頻噪聲。</p><p>　　2 機(jī)械噪聲。機(jī)械噪聲是空調(diào)器產(chǎn)生異常噪聲的主要原因，空調(diào)內(nèi)部的動(dòng)力運(yùn)動(dòng)部件是電機(jī)和風(fēng)扇，外機(jī)的動(dòng)力部件主要是壓縮機(jī)、電機(jī)及風(fēng)扇。一方面它們本身工作產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，另一方面會(huì)激發(fā)與之相連的其他零部件（如電機(jī)支架、配管、底盤(pán)和箱體等）產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，并向外輻射噪聲，包括了空調(diào) 器內(nèi)部各組件工作時(shí)自身發(fā)出的噪聲和組件之間相互影響發(fā)出的噪聲，它與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案以及制造、裝配精度有關(guān)。機(jī)

32、械噪聲對(duì)分體空調(diào)器外機(jī)整機(jī)噪聲的貢獻(xiàn)達(dá)到50%。 </p><p>　　3 電磁噪聲：風(fēng)扇電機(jī)多采用交流電機(jī)，交流噪聲也是一主要的噪聲源。</p><p><b>　　3.1風(fēng)機(jī)噪聲</b></p><p>　　風(fēng)機(jī)噪聲是通過(guò)空調(diào)系統(tǒng)中最主要的噪聲源之一，風(fēng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的噪聲主要包括空氣動(dòng)力噪聲、機(jī)械噪聲及氣體和固體彈性系統(tǒng)相互作用產(chǎn)生的氣固

33、耦合噪聲。而在這些噪聲中，以空氣動(dòng)力性噪聲為主，通常空氣動(dòng)力噪聲比機(jī)械噪聲大10dB左右。</p><p>　　風(fēng)機(jī)噪聲的大小和特性與風(fēng)機(jī)的形式、型號(hào)及規(guī)格的不同而不同。從結(jié)構(gòu)上風(fēng)機(jī)可以分為離心風(fēng)機(jī)和軸流風(fēng)機(jī)兩種類型。離心風(fēng)機(jī)噪聲以低頻為主，隨著頻率的提高，噪聲逐漸下降；而軸流風(fēng)機(jī)則以中頻噪聲為主。但在工程上，往往不是以風(fēng)機(jī)的聲學(xué)性能作為選擇風(fēng)機(jī)的首要標(biāo)準(zhǔn)，而是根據(jù)所需要的風(fēng)量與風(fēng)壓來(lái)確定風(fēng)機(jī)的型號(hào)、大小和轉(zhuǎn)速。

34、</p><p>　　風(fēng)機(jī)的空氣動(dòng)力噪聲主要包括旋轉(zhuǎn)噪聲和氣流渦旋噪聲。其中旋轉(zhuǎn)噪聲又稱離散頻率噪聲或者通過(guò)頻率噪聲。當(dāng)風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)葉輪上的葉片通道出口處，沿周向的氣流壓力與氣流速度都有頗大的變化。由于葉片旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生周期性的壓力和速度脈動(dòng)，此種脈動(dòng)所產(chǎn)生的噪聲被稱為旋轉(zhuǎn)噪聲。更形象地說(shuō)，旋轉(zhuǎn)噪聲是由于旋轉(zhuǎn)的葉片周期性地打擊空氣質(zhì)點(diǎn)引起空氣脈動(dòng)所產(chǎn)生的。其頻率就是葉片每秒打擊空氣質(zhì)點(diǎn)的次數(shù)，所以它與葉片數(shù)和轉(zhuǎn)速

35、有關(guān)。其基本頻率，也稱為葉片通過(guò)頻率，以符號(hào)表示：</p><p>　　其中，為葉片旋轉(zhuǎn)頻率，Hz；n為風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，m/s；N為葉片數(shù)。除了頻率為的基頻旋轉(zhuǎn)噪聲以外，旋轉(zhuǎn)噪聲還包括頻率與成整數(shù)倍的高階諧頻噪聲。</p><p>　　由于人耳能從背景噪聲中區(qū)分出純音信號(hào)，在風(fēng)機(jī)噪聲控制工程中，由于風(fēng)機(jī)基頻和離散的高次諧波產(chǎn)生的窄帶噪聲常常成為重要問(wèn)題，必須引起足夠重視。風(fēng)機(jī)消聲系統(tǒng)在這些頻帶上

36、必須要有足夠的消聲能力。</p><p>　　風(fēng)機(jī)聲功率級(jí)可由風(fēng)機(jī)的比聲功率級(jí)、風(fēng)量和風(fēng)壓進(jìn)行估算：</p><p><b>　　dB</b></p><p>　　其中：——風(fēng)機(jī)的比聲功率級(jí)，dB，即為風(fēng)機(jī)在單位風(fēng)量、單位風(fēng)壓下所產(chǎn)生的聲功率級(jí)，同一系列風(fēng)機(jī)的比聲功率級(jí)是相同的，因此比聲功率級(jí)可作為評(píng)價(jià)噪聲的標(biāo)準(zhǔn)；取6.4dB；</p&g

37、t;<p>　　Q——風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，；</p><p>　　H——風(fēng)機(jī)的全壓Pa；</p><p>　　從式中可以看出，風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓越大，則風(fēng)機(jī)的噪聲也越大。育鯤輪各風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的如下表:</p><p>　　按照葉片類型劃分，離心風(fēng)機(jī)可以分為前向、后向和輻射三種類型。</p><p>　　后向型離心風(fēng)機(jī)具有最高的頻率，產(chǎn)生最低的

38、噪聲，在空調(diào)系統(tǒng)低、中、高三種風(fēng)壓下均可適用。此類風(fēng)機(jī)一般有8到16片葉片，相對(duì)于其他類型的風(fēng)機(jī)，后向型風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)頻率噪聲不是很嚴(yán)重。為了得到更高的風(fēng)壓，對(duì)后向型風(fēng)機(jī)葉片進(jìn)行改進(jìn)，把葉片靠里部分做一個(gè)向前的傾角，靠外部分做成輻射型。但改進(jìn)的后向型風(fēng)機(jī)具有強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)頻率噪聲。</p><p>　　輻射型離心風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，一般有6到12片葉片，其葉片可以做的短而寬，適用于大流量而低風(fēng)壓的場(chǎng)合；葉片也可以做成細(xì)而長(zhǎng)，

39、適用于高風(fēng)壓小流量的場(chǎng)合。這類型的風(fēng)機(jī)的噪聲具有強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)頻率噪聲成分。</p><p>　　前向型離心風(fēng)機(jī)主要是應(yīng)用在空調(diào)系統(tǒng)中，如風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)，此類風(fēng)機(jī)具有大流量和低風(fēng)壓的特點(diǎn)。此類風(fēng)機(jī)比后向型風(fēng)機(jī)具有更大的噪聲，但是其旋轉(zhuǎn)頻率噪聲成分比較低。此類風(fēng)機(jī)一般有36到64片葉片。</p><p>　　軸流風(fēng)機(jī)按照結(jié)構(gòu)可以分為翼型、直管型和推進(jìn)型。</p><p>　

40、　翼型軸流風(fēng)機(jī)由于具有導(dǎo)流翼片，在軸流風(fēng)機(jī)中具有最高的效率，在空調(diào)系統(tǒng)低、中、高三種風(fēng)壓下均可適用。相對(duì)于離心風(fēng)機(jī)，此類風(fēng)機(jī)產(chǎn)生更高的噪聲，其噪聲頻譜上具有非常強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)頻率成分。</p><p>　　直管型風(fēng)機(jī)沒(méi)有導(dǎo)流翼片，結(jié)構(gòu)比翼型風(fēng)機(jī)簡(jiǎn)單，成本相對(duì)也降低，但效率比翼型風(fēng)機(jī)低。此類風(fēng)機(jī)可應(yīng)用在低、中壓的空調(diào)系統(tǒng)中。由于沒(méi)有導(dǎo)流翼片，氣流湍流更嚴(yán)重，比翼型軸流風(fēng)機(jī)產(chǎn)生一些更大的噪聲。此類風(fēng)機(jī)噪聲頻譜上也具有非常

41、強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)頻率成分。、</p><p>　　推進(jìn)型軸流風(fēng)機(jī)通常不與管道連接，主要用在非常低風(fēng)壓的通風(fēng)系統(tǒng)中，可以提供很大的風(fēng)量。此類風(fēng)機(jī)典型的應(yīng)用是房間排風(fēng)與通風(fēng)以及冷卻塔送風(fēng)。推進(jìn)型軸流風(fēng)機(jī)的噪聲比翼型和直管型軸流風(fēng)機(jī)產(chǎn)生稍微嚴(yán)重的噪聲，且產(chǎn)生很多難以吸收的低頻噪聲。</p><p>　　3.2氣流噪聲：管道、末端風(fēng)口</p><p>　　在中央空調(diào)系統(tǒng)中，大量地

42、使用通風(fēng)管道，通風(fēng)管道的氣流噪聲也成為一個(gè)重要的噪聲源。通風(fēng)管道的噪聲可以通過(guò)空調(diào)末端傳播給空調(diào)服務(wù)區(qū)，也可以直接輻射到服務(wù)區(qū)。管道噪聲主要包括管內(nèi)氣流湍流噪聲以及由于氣流的存在而引起管道振動(dòng)噪聲、閥門(mén)節(jié)流噪聲等。</p><p>　　3.2.1管道湍流噪聲</p><p>　　氣流湍流噪聲是一種在管道內(nèi)由高速氣流的湍流脈動(dòng)引起的噪聲，氣流湍流噪聲以中高頻為主，噪聲強(qiáng)度大致按氣流速度6次方

43、的規(guī)律變化。氣流經(jīng)直管道引起的氣流噪聲聲功率級(jí)可用下列公式進(jìn)行估算：</p><p><b>　　dB</b></p><p>　　式中：——管道的比聲功率級(jí)，一般可取10dB；</p><p>　　ν——管道內(nèi)斷面積，㎡。</p><p>　　空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的氣流速度較高時(shí)，雖然可以減小風(fēng)管斷面尺寸，有利于節(jié)省成本，但是

44、流速偏高也會(huì)提高管路的壓力損失和氣流噪聲。因此必須根據(jù)空調(diào)用房的噪聲允許標(biāo)準(zhǔn)，合理選擇空調(diào)系統(tǒng)不同管路內(nèi)的氣流速度。</p><p>　　3.2.2閥門(mén)節(jié)流噪聲</p><p>　　氣流調(diào)節(jié)閥是空調(diào)系統(tǒng)用以平衡風(fēng)量的一個(gè)主要部件，如果在設(shè)計(jì)和調(diào)試中應(yīng)用不當(dāng)，閥門(mén)節(jié)流時(shí)產(chǎn)生的噪聲將可能成為管路另一個(gè)再生噪聲源。閥門(mén)節(jié)流噪聲與閥門(mén)兩端壓降3</p><p>　　～4次方

45、成正比關(guān)系。即閥門(mén)節(jié)流的程度越大，閥門(mén)節(jié)流的噪聲強(qiáng)度越高，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意使得管道和閥門(mén)盡量匹配，盡量減小閥門(mén)節(jié)流程度。實(shí)際工程中要較準(zhǔn)確地識(shí)別閥門(mén)的節(jié)流噪聲，可以從噪聲頻譜上進(jìn)行分析。對(duì)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)常用的閥門(mén)，其節(jié)流噪聲的峰值頻率為：</p><p><b>　　Hz （圓環(huán)閥）</b></p><p>　　式中：V——閥門(mén)開(kāi)啟圓孔內(nèi)的流速，m/s;</p>

46、;<p>　　D——風(fēng)管的直徑，m；</p><p>　　d——閥孔的直徑，m。</p><p><b>　　Hz （蝶閥）</b></p><p>　　式中：V——風(fēng)管與閥板之間的通路平均流速，m/s；</p><p>　　L——閥板的寬度，m；</p><p>　　——閥板開(kāi)啟

47、度與風(fēng)管軸線的夾角，弧度。</p><p>　　3.2.3末端風(fēng)口的噪聲</p><p>　　末端風(fēng)口噪聲主要是由氣流湍流產(chǎn)生的，以高頻噪聲為主。末端風(fēng)口噪聲直接向房間輻射，如果在室內(nèi)設(shè)置吸聲材料，可以降低室內(nèi)噪聲級(jí)，但只能降低反射聲的升壓級(jí)，不能降低直達(dá)聲的聲壓級(jí)，降噪效果有限?？刂颇┒嗽肼暤淖钣行У姆椒ㄊ强刂圃肼曉?，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能選取低噪聲的設(shè)備。控制末端風(fēng)口氣流噪聲的主要方法是控制氣

48、流速度，應(yīng)根據(jù)室內(nèi)噪聲允許標(biāo)準(zhǔn)，選取適當(dāng)?shù)娘L(fēng)口氣流流速，確定風(fēng)口的個(gè)數(shù)。不同室內(nèi)噪聲運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)下的風(fēng)口氣流推薦值如下表：</p><p>　　4 育鯤輪空調(diào)降噪的措施</p><p><b>　　4.1 加裝消音器</b></p><p>　　為了控制風(fēng)機(jī)等空調(diào)設(shè)備的噪聲通過(guò)通風(fēng)管道傳入到空調(diào)服務(wù)區(qū)以及風(fēng)道內(nèi)氣流噪聲，通常需要在通風(fēng)管道內(nèi)安裝消聲

49、器來(lái)降低噪聲聲級(jí).消音器是一種既能容許氣暢通過(guò),又能有效地阻止或削弱聲能向外傳布的裝置,或者說(shuō)，消聲器是一種既可以使氣流順利通過(guò)又能有效地降低噪聲的氣流管道。.因此在空調(diào)系統(tǒng)中，常采用消音器來(lái)對(duì)噪音進(jìn)行源頭控制，同時(shí)在相應(yīng)的設(shè)備配置上，盡可能選用低噪聲設(shè)備。如選用低噪聲風(fēng)機(jī)及水泵等，以降低機(jī)械噪音的強(qiáng)度。</p><p>　　常用的消音器有兩大類：阻性消音器和抗性消音器。阻性消音器是通過(guò)吸聲質(zhì)料來(lái)接收聲能下降噪音

50、, 是利用安裝在系統(tǒng)管壁上的吸音材料，使沿著管道傳播的噪聲迅速隨距離衰減，從而達(dá)到消音的目的，對(duì)高頻噪聲的消音效果較好。一般的微穿孔板消聲器就屬于這個(gè)類型,一般是用來(lái)消弭高、中頻噪聲.但是因?yàn)闃?gòu)造的緣故原由,在高溫、高濕、高速的情形下不實(shí)用.抗性消音器是通過(guò)轉(zhuǎn)變截面來(lái)消聲的. 主要用于消除低頻噪聲，如機(jī)械噪音等。消聲靜壓箱都是這個(gè)原理. 靜壓箱可以把部分動(dòng)壓變?yōu)殪o壓使風(fēng)吹患上更遠(yuǎn);可以下降噪音;風(fēng)量均勻分配;靜壓箱可用來(lái)減少噪聲,又可獲

51、患上均勻的靜壓出風(fēng),減少動(dòng)壓?jiǎn)适?而且還有萬(wàn)能接頭的作用.把靜壓箱很好地利用到通風(fēng)系統(tǒng)中,可進(jìn)步通風(fēng)系統(tǒng)的綜合性能.一般下降中、低頻噪音.對(duì)風(fēng)體系沒(méi)有詳細(xì)的請(qǐng)求.</p><p>　　消聲器的設(shè)計(jì)與消聲量和長(zhǎng)度、大小有關(guān)，由經(jīng)驗(yàn)公式：</p><p><b>　　式中：——消聲量；</b></p><p>　　——吸聲材料的正入設(shè)吸聲系數(shù)；&l

52、t;/p><p>　　——與有關(guān)的消聲系數(shù)；</p><p>　　P——消聲器通道橫截面周長(zhǎng)；</p><p>　　S——消聲器通道橫截面積；</p><p>　　L——消聲器有效長(zhǎng)度。</p><p>　　這樣設(shè)計(jì)制造出的消聲器，既能保證達(dá)到足夠的進(jìn)風(fēng)和出風(fēng)的要求，又能保證消聲器應(yīng)具有的消聲量。</p>&

53、lt;p>　　4.2 對(duì)布風(fēng)器的改造</p><p>　　艙室的送風(fēng)是通過(guò)布風(fēng)器送人的。布風(fēng)器按安裝位置的不同分為頂式和壁式兩類。壁式布風(fēng)器靠艙壁底部垂直安裝，使用方便。頂式布風(fēng)器裝在天花板上，不占艙室地面，在藝術(shù)造型工能與頂燈配合，起到裝飾效果，所以，在船舶空調(diào)系統(tǒng)中采用較多。</p><p>　　布風(fēng)器應(yīng)滿足以下要求：</p><p>　　(1)能使送風(fēng)與

54、室內(nèi)空氣很好地混合，從而使室溫均勻性好；</p><p>　　(2)能保持人的活動(dòng)區(qū)內(nèi)風(fēng)速適宜；</p><p>　　(3)能單獨(dú)進(jìn)行調(diào)節(jié)；</p><p>　　(4)阻力和噪聲較??；</p><p>　　(5)結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀，價(jià)格較低。</p><p>　　針對(duì)育鯤輪空調(diào)系統(tǒng)，按照1:10的比例，用solidwo

55、rks模擬出空調(diào)管路以及布風(fēng)器內(nèi)空氣流動(dòng)狀況，如圖3所示：</p><p>　　由圖可以看出，從風(fēng)管進(jìn)入到布風(fēng)器的瞬間，風(fēng)速變化大，引起的噪聲大。而布風(fēng)器出口，由于送風(fēng)與布風(fēng)器蓋子的摩擦，也是產(chǎn)生末端噪聲源的因素之一。鑒于此種情況，對(duì)布風(fēng)器的形狀加以改進(jìn)，已達(dá)到降低噪聲的目的。</p><p>　　將布風(fēng)器進(jìn)氣端改裝成流線型,根據(jù)連續(xù)性方程,橫截面積越大,流速越小,從而減小進(jìn)入布風(fēng)器氣體的

56、流速,達(dá)到減少噪聲的目的,布風(fēng)器如圖4所示:</p><p>　　此外,布風(fēng)器的噪聲可采用末端加裝消聲風(fēng)口的方法達(dá)到消聲的效果.消聲風(fēng)口主要在以再生氣流噪聲為主要聲源的艙室內(nèi)安裝,可達(dá)到5～8dB(A)的消聲效果.采用的消聲風(fēng)口的形式如圖5:</p><p>　　但必須指出消聲布風(fēng)器的降噪能力也是有限的,為了進(jìn)一步降低再生氣流噪聲,必須從根本上解決,即降低風(fēng)管和布風(fēng)器的氣流速度.但是空調(diào)艙

57、室內(nèi)的熱負(fù)荷熱大小和船舶空間大小是不會(huì)因?yàn)樾杞档驮肼暥l(fā)生改變的,擴(kuò)大風(fēng)管截面積、降低空調(diào)負(fù)荷都是不易實(shí)現(xiàn)的。因此必須通過(guò)降低送風(fēng)溫度，來(lái)實(shí)現(xiàn)減少送風(fēng)量的目的，從而控制風(fēng)管內(nèi)的流速不大于規(guī)定值。</p><p>　　4.3風(fēng)系統(tǒng)降噪措施</p><p>　　通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中風(fēng)管的彎頭、三通處理不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生噪聲與阻力。在這些部位采用定型生產(chǎn)的導(dǎo)流片，降低系統(tǒng)氣流噪聲及局部阻力，必要時(shí)制成消聲型彎

58、管導(dǎo)流片，增加消聲效果。為了保證通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，杜絕由于風(fēng)管過(guò)量的漏風(fēng)而造成的噪聲影響及能源浪費(fèi)，應(yīng)嚴(yán)格要求風(fēng)管系統(tǒng)的強(qiáng)度性能及漏風(fēng)量檢測(cè),以此監(jiān)督風(fēng)管加工和制作的質(zhì)量。</p><p>　　風(fēng)管連接與配件的加工，倒形角度控制在30°范圍內(nèi)，并圓滑過(guò)渡，以減少二次噪聲的發(fā)生。風(fēng)管部件的導(dǎo)流片，導(dǎo)風(fēng)板與風(fēng)閥，在葉片結(jié)構(gòu)上做到無(wú)削減的迎風(fēng)端面，采取適當(dāng)?shù)奈暅p噪措施，盡可能采用對(duì)開(kāi)式調(diào)節(jié)風(fēng)閥。風(fēng)管與部件風(fēng)口的

59、連接短管采用消聲效果較好的“ 保溫消聲軟管”專用產(chǎn)品，注意其接口處的連接質(zhì)量(不漏風(fēng))，且接口處重新補(bǔ)上保溫。風(fēng)口的風(fēng)速適當(dāng)，當(dāng)采用較高風(fēng)速時(shí)，產(chǎn)品的選購(gòu)或加工應(yīng)對(duì)其噪聲發(fā)聲量進(jìn)行控制，不得大于各區(qū)域的規(guī)定數(shù)值。如果在對(duì)系統(tǒng)實(shí)際消聲校對(duì)計(jì)算后，發(fā)現(xiàn)效果達(dá)不到規(guī)定要求的，將提出相應(yīng)的具體減噪措施，以保證系統(tǒng)噪聲達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。</p><p>　　4.4利用特殊結(jié)構(gòu)起到減振降噪的作用</p>&l

60、t;p>　　一方面合理設(shè)計(jì)的壓縮吸、排氣管的彎度和長(zhǎng)度尺寸，在彎管處加高阻尼減振膠，可起到減振降噪的作用。同時(shí)，在設(shè)計(jì)管道長(zhǎng)度時(shí)，一定要避開(kāi)共振管的長(zhǎng)度；在管路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該保證管路在水平面有一定的跨度，這樣不僅保證了運(yùn)輸中的可靠性，同時(shí)一定跨度的管路起到吸振降噪的作用。</p><p>　　另一方面，空調(diào)室內(nèi)側(cè)風(fēng)道應(yīng)平整光滑，風(fēng)道應(yīng)該有必要的導(dǎo)風(fēng)設(shè)計(jì)，控制由模具造成的接縫凸出部分，減少風(fēng)阻，從而降低噪聲；如圖

61、，使風(fēng)管的走向符合氣流流向，盡量避免直角彎頭及逆向彎頭。設(shè)計(jì)合理的風(fēng)道結(jié)構(gòu)，并在風(fēng)道壁上采用黏貼性吸聲材料，可以減少由于不合理而引起的噪聲。</p><p><b>　　5總結(jié)</b></p><p>　　隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,空調(diào)系統(tǒng)普遍應(yīng)用于遠(yuǎn)洋船舶,極大了改善了船舶的工作生活條件.但是中央空調(diào)在給船員帶來(lái)舒適的溫度濕度的同時(shí),往往也帶來(lái)了噪聲問(wèn)題,降低了船員居住環(huán)

62、境品質(zhì),給船員生活和工作造成影響.</p><p>　　船舶中央空調(diào)系統(tǒng)噪聲控制涉及暖通空調(diào)、聲學(xué)、建筑、結(jié)構(gòu)等專業(yè)，需要融合各個(gè)專業(yè)的知識(shí)進(jìn)行綜合考慮和設(shè)計(jì),各專業(yè)密切配合才能進(jìn)行有效合理的控制.但目前,空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)往往只把精力集中于溫度、濕度、氣流組織和空氣品質(zhì)等方面，沒(méi)有意識(shí)到噪聲危害的嚴(yán)重性，忽略了噪聲控制設(shè)計(jì)，從而導(dǎo)致空調(diào)噪聲超過(guò)聲控標(biāo)準(zhǔn)，影響人們正常生活和工作。因此，要做好中央空調(diào)噪聲控制，需要從設(shè)計(jì)

63、開(kāi)始對(duì)噪聲控制給予足夠的重視，從船舶設(shè)的開(kāi)始階段就需要考慮如何進(jìn)行噪聲控制，綜合考慮聲環(huán)境與室內(nèi)微氣候環(huán)境、室內(nèi)空氣品質(zhì)等因素進(jìn)行整體設(shè)計(jì)。</p><p>　　本文對(duì) “育鯤”輪空調(diào)裝置存在的噪聲產(chǎn)生原因做出了一些解釋，并提出一些解決方案.然而空調(diào)噪聲問(wèn)題涉及各個(gè)方面知識(shí),對(duì)已有的空調(diào)系統(tǒng)改造以實(shí)現(xiàn)空調(diào)降噪,還需要更多專業(yè)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備.</p><p><b>　　【參考文獻(xiàn)

64、】</b></p><p>　　[1]李世臣.海上輪機(jī)實(shí)習(xí).大連:大連海事大學(xué)出版社,2010.</p><p>　　[2]費(fèi)千.船舶輔機(jī).大連:大連海事大學(xué)出版社，2007.</p><p>　　[3]張弛.中央空調(diào)系統(tǒng)噪聲測(cè)評(píng)與控制對(duì)策[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備, 2005, 6(7): 77-79.</p><p>