本文關(guān)鍵詞：中功率靜音型柴油發(fā)電機(jī)組噪聲分析及其隔聲罩優(yōu)化設(shè)計(jì)

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【摘要】：柴油發(fā)電機(jī)組作為一種備用電源設(shè)備,得到了廣泛的應(yīng)用。但是,機(jī)組運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生較高的噪聲,在很大范圍內(nèi)造成較嚴(yán)重的噪聲污染問題。因此,進(jìn)行柴油發(fā)電機(jī)組噪聲源解析及其隔聲罩隔聲性能的分析改進(jìn),對于研發(fā)靜音型柴油發(fā)電機(jī)組,減少周圍環(huán)境噪聲污染具有積極意義。本文以額定功率220KW的KV275靜音型柴油發(fā)電機(jī)組為研究對象,旨在通過實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合的方式,實(shí)現(xiàn)機(jī)組隔聲罩的優(yōu)化設(shè)計(jì),降低柴油發(fā)電機(jī)組噪聲水平,增強(qiáng)產(chǎn)品競爭力。文章主要研究內(nèi)容分為以下幾點(diǎn):首先,利用聲學(xué)有限元法(FEM)中的自匹配層(AML)技術(shù)和邊界元(BEM)方法對單層板、雙層板的隔聲量進(jìn)行了數(shù)值仿真分析。仿真計(jì)算結(jié)果與理論值在最大計(jì)算頻率范圍內(nèi)是十分吻合的,驗(yàn)證了數(shù)值計(jì)算方法的可靠性,為機(jī)組的聲學(xué)仿真提供了理論和仿真基礎(chǔ)。接著,對加裝隔聲罩前后兩種狀態(tài)下的KV275型柴油發(fā)電機(jī)組進(jìn)行了表面聲壓級(jí)測量和近場聲壓測試,確定機(jī)組各面聲壓云圖和隔聲罩隔聲量。測試數(shù)據(jù)表明機(jī)組裸機(jī)的主要噪聲區(qū)域集中在散熱水箱、排風(fēng)風(fēng)扇、排氣管道附近,而隔聲罩主要漏聲部位為頂部開口、底部開口、通風(fēng)百葉等部位,裸機(jī)機(jī)組主要噪聲頻段為250 Hz、500Hz、630Hz、1000Hz。近場噪聲測試為聲學(xué)仿真和結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù),明確了優(yōu)化改進(jìn)部位。基于Hypermesh、ANSYS、Virtual.lab等CAE分析軟件,采用FEM與間接邊界元(IBEM)相結(jié)合的方法,對機(jī)組進(jìn)行了聲-振耦合分析,得到了在理想聲源激勵(lì)下的機(jī)組聲場信息、聲壓云圖。仿真結(jié)果與近場聲壓實(shí)驗(yàn)結(jié)果在整體噪聲分布、主要噪聲頻段、隔聲罩隔聲量三個(gè)方面都具有良好的一致性,驗(yàn)證了柴油發(fā)電機(jī)組數(shù)值模型的有效性。基于此模型,研究了吸聲材料聲阻抗率參數(shù)、通風(fēng)口結(jié)構(gòu)對隔聲罩隔聲性能的影響。通過對吸聲材料的聲阻抗率參數(shù)的優(yōu)化選取及通風(fēng)口結(jié)構(gòu)的改進(jìn),使隔聲罩隔聲量提高2.3dB。最后,借助于流體力學(xué)計(jì)算方法(CFD),采用Flunet軟件對機(jī)組隔聲罩改進(jìn)前后的內(nèi)流場特性進(jìn)行了數(shù)值仿真計(jì)算,保證了機(jī)組的通風(fēng)散熱性能。
【關(guān)鍵詞】：柴油發(fā)電機(jī)組 隔聲罩 吸聲材料 聲學(xué)仿真 流體動(dòng)力分析
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM314
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 研究工作的背景與意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 內(nèi)燃機(jī)噪聲的國內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 柴油發(fā)電機(jī)組噪聲的國內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 結(jié)構(gòu)聲學(xué)性能研究方法的發(fā)展與現(xiàn)狀13-14
• 1.2.4 內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力艙內(nèi)流熱分析方法的發(fā)展與現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本文的研究內(nèi)容15-16
• 1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排16-18
• 第二章 結(jié)構(gòu)隔聲性能研究18-33
• 2.1 引言18
• 2.2 聲學(xué)數(shù)值計(jì)算方法18-23
• 2.2.1 聲學(xué)有限元法18-20
• 2.2.2 聲學(xué)邊界元法20-23
• 2.3 板的隔聲量理論及仿真計(jì)算23-32
• 2.3.1 透聲系數(shù)和隔聲量23
• 2.3.2 單層板隔聲理論及仿真23-28
• 2.3.3 雙層板隔聲理論及仿真28-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第三章 柴油發(fā)電機(jī)組噪聲測試33-45
• 3.1 噪聲源識(shí)別技術(shù)33-35
• 3.2 柴油發(fā)電機(jī)組近場聲壓實(shí)驗(yàn)35-44
• 3.2.1 近場聲壓測試系統(tǒng)35-37
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)測試37-38
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)測試數(shù)據(jù)分析38-44
• 3.3 本章小結(jié)44-45
• 第四章 柴油發(fā)電機(jī)組聲學(xué)仿真及其隔聲罩優(yōu)化設(shè)計(jì)45-64
• 4.1 引言45-46
• 4.2 柴油發(fā)電機(jī)組有限元分析46-50
• 4.3 柴油發(fā)電機(jī)組聲學(xué)仿真分析50-56
• 4.4 隔聲罩優(yōu)化設(shè)計(jì)及對比56-62
• 4.4.1 吸聲材料聲阻抗率對隔聲罩隔聲性能的影響56-59
• 4.4.2 通風(fēng)結(jié)構(gòu)形式對隔聲罩隔聲性能的影響59-62
• 4.5 本章小結(jié)62-64
• 第五章 柴油發(fā)電機(jī)組隔聲罩流場分析64-72
• 5.1 引言64
• 5.2 隔聲罩流場流體模型64-67
• 5.2.1 機(jī)組排風(fēng)冷卻系統(tǒng)64-65
• 5.2.2 流體模型65-67
• 5.3 隔聲罩流場數(shù)值模擬67-71
• 5.3.1 仿真模型67-68
• 5.3.2 邊界條件68-69
• 5.3.3 數(shù)值計(jì)算及分析69-71
• 5.4 本章小結(jié)71-72
• 第六章 總結(jié)與展望72-74
• 6.1 總結(jié)72-73
• 6.2 工作展望73-74
• 致謝74-75
• 參考文獻(xiàn)75-78
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果78-79

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 姚俊琪;柴油發(fā)電機(jī)組隔振降噪與通風(fēng)散熱[J];通信電源技術(shù);2003年01期

2 秦四成;王雪蓮;秦司南;吳兆君;;輪式裝載機(jī)熱源系統(tǒng)空氣場特性分析[J];中國公路學(xué)報(bào);2010年03期

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本文編號(hào)：1133412