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压缩机壳体厚度对辐射噪音的影响分析 |
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作者：上海日立电器有限公司 靳海水 |
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摘要：压缩机壳体厚度对辐射噪音有一定的影响，但是这种影响对不同的机种是不同的，本文针对某种型号的压缩机，用sysnoise 分析壳体变化对的气流辐射噪声的影响，并和实际测试结果对比，说明这种方法有一定的指导意义。
1 引言
机械噪声、气流噪声和电机噪声是压缩机的主要声源，他们通常会相互作用，使得压缩机噪声研究变得非常复杂。然儿，压缩机所有噪声最终都通过壳体辐射出去，因此压缩计壳体的设计对整体噪声水平具有重要意义。
对气流噪声而言，它通过空腔模态和壳体模态共同作用，将噪声辐出去。因此辐射水平和声源性质、空腔形状、冷媒形状、气流状况及其压缩机整体模态（包括泵体、电机和壳体）都有关系。要模拟所有这些情况显然是非常好困难的。因此，本研究以简化的壳体为对象，以球声源为激励源，模拟壳体在不通厚度时的辐射噪声，并和试验结果对比，以验证模型的可靠性。
根据需要，选取某机种两个厚度的壳体进行研究，厚度分别为3.2mm 和4mm。
2 SYSNOISE 计算分析
分两步进行计算：第一步，建立壳体内部空腔的FEM 模型和壳体结构的FEM 模型，在空腔FEM 模型中施加球声源作为激励，通过耦合计算壳体位移，模型网格如图1。第二步，建立以壳体外表面为边界的BEM模型，将第一步算得到位移作为边界条件，计算外部辐射声场，如图2。
SYSNOISE 计算时，在内腔中心加载强度为10 的点声源，球面声场的直径为1m。 计算结果以通过场点的声功率表示，如图3，其中 3.2、4.0 表示壳盖厚度分别为3.2mmh 和4.0mm。
图3 不同壳盖厚度在声辐射功率对比图（通过场点）
从图5 上可以看出，低频部分（2000Hz 以下）声功率基本上一致，而在大于1500Hz 部分，加厚的声功率有所下降。
3 试验结果
对上下壳盖的厚度为3.2mm、3.5mm、4.0mm，且各试制了3 台进行噪音试验。每个样机进行3 个转速3200rpm、4400 rpm、4800 rpm 的试验。测量距离压缩机30mm 的X、Y 两个方向声压。
3.1 OA 值
不同厚度OA 值对比如图1 所示。可见随厚度增加，OA 值都优势下降，但下降很小，厚度从3.2 增加到4.0mm 时，噪声声压降低约1-2dB。
图 4 各工况下不同厚度OA 值对比
3.2 1/3 倍频折线图
折线图中，曲线3.2 表示厚度3.2mm 的噪音，曲线4.0 表示壳盖厚度为4.0mm 的噪音。数据均为3 台数据平均值。
①转速3200RPM
②转速 4400RPM
试验表明：在1500Hz 以上4.0 厚度的声压明显大于3.2 厚度的声压，而且这种趋势比较稳定。
4 结论
SYSNOISE 计算和试验都表明：在1500Hz 以上的频段，壳体加厚能够降低噪音辐射水平，而在1500Hz以下，效果不明显。两者结果基本吻合说明模型有一定的精度。
这里没有考虑机械噪声和和电机噪声的影响，是机遇这样的考虑：即壳体这两方面的噪声影响不大。当然这方面的影响以后是会考虑的。(end)
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(6/9/2012) |
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