地铁列车空调系统噪声试验研究
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申报论文(中 级)题目: 浅谈地铁通风空调系统消声设计2012 年 6 月 20 日单 位: 北京绿创声学工程股份有限公司姓 名: 李胜号申报专业: 环境保护(环境监测)摘要地铁通风空调系统主要由隧道通风系统、通风空调大系统、通风空调小系统三部分组成.隧道通风系统和通风空调大系统的主要声源为各类风机和列车噪声,噪声一方面通过隧道传至车站公共区站台、站厅,对乘客和车站工作人员造成影响;另一方面通过混凝土风道传至地面风亭,对周围声环境及敏感建筑物造成影响。
地铁车站通风系统消声通用方案采用在风机前后的风道、风亭内设置消声器方法来消减噪声.这种方法基本上能够解决地铁车站通风空调系统的噪声问题。
但是在具体设计时,应因地制宜,注重细节设计。
本文首先对地铁通风空调系统的各类噪声源进行了声源特性分析,论述了典型车站地铁通风空调系统消声设计通用方案。
进而首次指出了地铁风道消声降噪设计中,金属外壳片式消声器普遍存在“噪声短路”现象;并且提出了一种新型的“混凝土夹层风道封堵方案”以解决长期以来风道片式消声器传统封堵方案噪声旁漏严重的问题。
在混凝土风道直角弯道处衬贴吸声材料,与消声器配合使用,可明显提高消声器中、高频的消声效果。
关键词:地铁通风空调系统,噪声短路现象,混凝土夹层封堵,直角弯道消声处理目录摘要………………………………………………………………….….。
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Ⅱ绪论………………………………………………………………………………。
1一、地铁通风空调系统噪声源分析....................................。
(2)1、通风空调系统噪声源组成....。
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. (2)(1)隧道通风系统设备噪声。
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2(2)大系统通风空调设备噪声....。
轨道交通噪声控制技术研究随着城市化进程加快,轨道交通的发展日益重要。
然而,随之而来的问题也不容忽视,其中的一个主要问题便是噪声污染。
随着城市化的加速,轨道交通对周围环境的噪声污染日益严重。
为此,需要对轨道交通的噪声控制进行研究。
1、噪声污染的影响噪声污染会影响人们的生活,健康和工作环境。
日常生活中,应该避免长时间接触强噪声,以防止影响听力、睡眠和精神健康。
在工作环境中,长时间接触噪声也会造成工作效率降低、工作失误等不良影响。
因此,噪声污染的控制成为重要的课题之一。
2、噪声产生原因噪声是由轨道车辆在行驶过程中与轨道和周围环境的摩擦声、气动声以及机械噪声等多个因素产生的,其中机械噪声是轨道交通的主要噪声产生源之一,机械噪声来源于车体结构的共振声、制动器的咔嗒声、轨道载荷的颤振等。
通过对噪声产生原因的深入研究,可以有针对性的提出相应的噪声控制技术。
3、噪声控制技术目前已经有很多噪声控制技术被提出,其中有些已经得到了广泛的应用。
例如,轮轨减振和隔振技术、车体降噪技术、列车进排气噪声控制技术、轮对轨道噪声控制技术等。
这些技术中,轮轨减振和隔振技术应用广泛,可以有效的减少轮轨交互振动对周围环境产生的噪声,减轻轮轨振动引起的车厢内和车体表面的噪声问题;车体降噪技术可以通过汽车造型、车辆材料和密封结构等手段减少空气阻力,从而减少车内的噪音;列车进排气噪声控制技术主要通过改进车辆的机械外形和内部结构、使用全部封闭空气动力垫或装置吸音材料等有效减少噪声;轮对轨道噪声控制技术则是通过对轨道几何结构以及轮轨减振等因素进行优化,以协调轮轨之间的摩擦,减少噪声发生。
除此之外,随着技术的不断发展,轨道交通噪声控制技术也在不断升级和改进。
其中一项重要的技术就是主动噪声控制技术。
主动噪声控制技术是通过智能控制车身的转速、轮轴转速、隔板振动等方式,减少车辆表面噪声和车体内部声场干扰等各种噪声,其优点是可以快速调整,避免因某些因素(如空气温度、车辆速度等)的变化而导致的噪声控制失效,从而提高噪声控制的稳定性和还原性。
某地铁站通风系统的噪控设计验证权海涛,张芳,李振格(深圳中雅机电实业有限公司 2007年)摘要:根据某地铁车站通风系统噪声控制项目的设计实践,及已完成的现场噪声测试,分别对该站隧道风亭和排风亭噪控点的实测数据和预期效果进行了对比和分析。
关键词:降噪方案实测数据对比分析中图分类号:TB535 文献标识码:AVerification of noise-control design in ventilation system of metroQUAN Haitao. ZHANG Fang, LI Zhenge(Shenzhen ZYME Industry Co., Ltd., Shenzhen 518031, China)Abstract: According to the practice in noise-control projects in the ventilation system of a metro station, and the mensuration on the spot, this paper shows analysis and contrast between anticipation and mensuration , especially in tunnel ventilation system, and exhaust air system.Key words: noise-control design; mensuration; analysis引言:伴随着各个城市经济的发展和城市化进程的加速,许多城市逐步加快了地铁的建设和发展,而与地铁相关联的一系列问题,也随之出现。
本文从噪声控制的角度出发,对某地铁站通风空调系统噪声控制设计的预期效果和实际效果进行对照分析。
1地铁站概况介绍某地铁车站位于居民街道群落中,属于4类区。
车站两端设有4组共8个风亭。
风亭均设在各地铁出入口附近空地上,排风亭1距离4m处设有一冷却塔。
工程管理与技术现代商贸工业2018年第17期188㊀㊀缓慢.令p =4,带入公式有Q 双Q 单=0.03,即说明双层玻璃窗较单层玻璃窗减少热量损失至少在97%以上.如果p 值取的更大,效率并没有明显提高,反而使得双层玻璃的制作比较复杂,所以p 没有必要取的很大.4㊀模型的应用与思考4.1㊀模型的应用该模型在建筑维护部件上得到了广泛应用,相比于单层玻璃的成本和制作工艺上,虽然双层玻璃不仅成本高些,制作工艺也稍显复杂,但是双层玻璃能大量减少热量的损耗,给人们带来更加舒适便捷的生活.就上文的分析中,当l =4d 时,至少能减少热量损失97%以上.这个结论常常用于建筑工业上,但是由于实际上,双层玻璃中的空气往往达不到理想状态,即完全干燥静止,所以k 2一般会高于理论值,减少的热量损失总是小于97%.另外,仅仅通过双层玻璃来减少房间的热量损失是远远不够的,热量还会通过天花板㊁墙壁㊁地板等流失.4.2㊀模型的思考热量损失大量减少的原因在于空气的热传导系数很小,查阅资料可知,对于真空,热量的传递方式有三种:对流㊁传导㊁辐射.其中传导和对流是需要介质,热辐射是不需要介质的.因此,热量在真空中不可以传导,保温效果将会更好.那么为什么不将双层玻璃窗中的空气抽成真空或者近似真空呢?究其原因十分简单,因为当双层玻璃中的气体为空气时,玻璃层内外的压强是一样的.而当把玻璃层的气体换成真空时,内外的压强不同,压力差将会比较大,如果遇到碰撞和大风,则很容易压碎,存在安全隐患问题.前面提出的假设中提到没有热辐射,但是实际生活中这是不可能,就算是双层真空玻璃杯,也会有热辐射,这也就解释了为什么装了热水的真空玻璃杯的外壁还是有热度的.参考文献[1]姜启源,谢金星,叶俊.数学模型[M ].北京:高等教育出版社,2003.[2]张文仲.夏热冬暖地区建筑玻璃幕墙节能研究[D ].长沙:湖南农业大学,2015.[3]吴春梅,郭险峰,赵勇,姜赫.双层玻璃窗热性能研究[J ].现代商贸工业,2011,(22).轨道列车空调噪声抑制方法探究王洪涛㊀李文强㊀吕晓鹏㊀张魁炜(中车青岛四方机车车辆股份有限公司,山东青岛266111)摘㊀要:随着我国轨道交通领域的快速发展和技术的不断进步,司机和乘客对列车乘坐舒适性要求也不断提高.其中,噪声是舒适度体验中非常重要的一个方面.通过对比测试,探究了轨道列车空调噪声的噪声抑制方法,对列车空调的设计与选用提供了参考与依据.关键词:空调噪声;轨道交通;噪声抑制中图分类号:T B ㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀d o i :10.19311/j.c n k i .1672G3198.2018.17.0930㊀引言近年来,我国轨道交通领域随着国民经济的快速发展也出现了日新月异的进步,经济条件的提高也促使人们更加追求高质量的生活和更高层次的享受.因此,从轨道交通业的发展和人民日益提高的身体和精神需求方面都对轨道列车尤其是运量大的城市轨道交通列车的舒适度提出了更高的要求.影响列车舒适度的指标有多个方面,其中噪声是一个重要的方面.本文针对轨道列车中的一个重要发声源空调进行相关试验研究,探索轨道列车空调噪声的抑制方法.1㊀轨道列车空调噪声分析针对噪声的一般控制方法,主要有噪声源处抑制㊁传播途径抑制和噪声接收处抑制等方面.在空调已选型,无法改变噪声源状态时,而限于现实条件㊁技术水平以及经济考虑,目前尚无法进行乘客区域噪声消减.因此,在噪声传播途径中的噪声抑制方法显得尤为重要.针对轨道列车车辆结构,选取以下三个方面进行测试:(1)空调外机向车内噪声传播,更换为阻尼板进行对比测试;(2)列车风道,进行列车风道的优化设计进行对比测试;(3)回风口处,更换不同材料的导流板进行测试.2㊀试验测试设备与测点布置试验系统由计算机㊁数据采集系统㊁传声器㊁传声器校准器及被测对象等几部分组成,所用到的测试仪器如表1所示.试验测试之前需确定测试所用仪器均经过校准或检定.表1㊀试验用到的测试仪器设备名称生产厂家产品型号数据采集设备L M SS C M 05传声器B &K 4189-A-021传声器校准器B &K 4231㊁㊀㊀在进行列车风道改进测试中,选取测点5处,每处布置两个传感器.详细布点编号及布点位置见表2.现代商贸工业2018年第17期189㊀表2㊀布点编号与位置测点编号测点位置描述1-1.2/1-1.5一位端端墙0.4m 处,高度距地板1.2/1.5m 2-1.2/2-0.3一位端空调下,高度距地板1.2m /距空调0.3m 3-1.2/3-1.5客室中部,高度距地板1.2/1.5m4-1.2/4-0.3二位端空调下,高度距地板1.2m /距空调0.3m5-1.2/5-1.5二位端端墙0.4m 处,高度距地板1.2/1.5m㊀㊀在导流板更换和不同阻尼板测试时,布置测点一处,共计两个传感器.详细布点编号及位置见表3.表3㊀布点编号与位置测点编号测点位置描述1.2位于回风口下方距地面1.2m0.3位于回风口下方距回风口0.3m3㊀试验测试及结果3.1㊀更换阻尼板测试由于静止状态下空调本体噪声主要来源于冷凝风机和鼓风机,因此将空调本体产生的噪声隔绝在空调车外显得非常重要.故进行空调底板进行阻尼板改装,看其对车内噪声的影响.表4中为未使用阻尼板的空调在通风工况下的车内噪声测量结果.表4㊀无阻尼板空调噪声(L A e q,d B )测点第1次第2次第3次均值0.368.568.668.568.51.568.068.068.068.0㊀㊀使用同一空调,更换为阻尼板,再次进行在通风工况下的车内噪声测试,测试结果见表5所示.表5㊀新阻尼板空调噪声(L A e q,d B )测点第1次第2次第3次均值0.366.866.866.866.81.566.266.266.166.2㊀㊀由试验结果可知,增加阻尼板可以减小通风工况下的车内噪音.而考虑试验现场实际情况,由于试验台较为简陋,空调外机产生的噪音除透过阻尼板进入客室内部外,还会经由密封不严的试验台窗户㊁墙体等进入客室内,因此更换为阻尼板的空调降噪实际效果应大于试验测试结果.3.2㊀优化风道测试轨道车辆空调的一个重要作用就是将新鲜空气均匀的送进车厢,而气流较大时,会产生较大的气动噪声.因此车辆风道的设计对空气流动及噪声有非常大的影响,既要保证均匀足量送风,又要尽量使得气流平稳,减少气流湍流的出现,从而使得噪声能够减小.分别测试对风道进行优化改造前后的车内噪声,表6和表7分别为风道优化前和优化后进行的空调通风工况下车内噪声测试.表6㊀风道优化前噪声(L A e q,d B )测点第1次第2次第3次均值1-1.566.066.065.966.01-1.266.566.666.766.62-1.268.868.868.968.82-0.369.269.369.369.33-1.567.167.167.367.23-1.267.467.467.467.44-1.270.670.670.670.64-0.371.171.171.171.15-1.565.965.865.965.95-1.267.267.267.367.2表7㊀风道优化后噪声(L A e q,d B )测点第1次第2次第3次均值1-1.564.763.464.864.31-1.266.564.766.665.92-1.267.966.068.067.32-0.367.966.268.067.43-1.566.566.366.766.53-1.266.766.366.966.64-1.269.469.569.569.54-0.370.070.170.270.15-1.566.964.864.165.35-1.263.963.964.164.0㊀㊀对比表6和表7中响应测点的测试结果可发现,大部分测点在进行风道优化改造之后,噪声测试结果均有所减小,说明针对风道进行改造和优化设计对噪声减小具有一定的作用.3.3㊀更换不同材料导流板测试空调出风口处导流板会影响出风口气流,导流板所用材料的风阻不同可能影响空气扰动的气动噪声.更换不同材料的导流板,分别使用了玻璃丝绵㊁三聚氰胺㊁橡胶海绵材质的导流板,进行通风工况下空调噪声测试.试验结果如表8㊁表9㊁表10所示.表8㊀玻璃丝棉导流板(L A e q,d B )测点第1次第2次第3次均值0.367.067.067.067.01.565.765.665.765.7表9㊀三聚氰胺导流板(L A e q,d B )测点第1次第2次第3次均值0.366.666.666.666.61.565.465.265.265.3表10㊀橡胶海绵导流板(L A e q,d B )测点第1次第2次第3次均值0.366.366.366.466.31.565.064.964.964.9㊀㊀由测试结果可以发现,更换不同材料的导流板之后,测得的噪声值有所变化,但同更换阻尼板㊁优化风道相比其变化并不太大,且由于导流板的安装中存在安装工艺的误差㊁测试中存在的偶然误差与系统误差等都可能影响试验结果,故试验结果并不能很好的说明更换导流板对空调噪声的影响.4㊀总结通过试验测试可知,在轨道交通列车空调噪声的控制中,针对噪声的传播途径进行噪声的控制与抑制时,可采取以下几个方面.(1)在车顶及空调底部采用新型吸声或隔声材料;(2)门窗㊁车体及空调安装孔等做特别密封处理,防止缝隙等产生漏音;(3)合理设计风道与出风口㊁回风口等,尽量减少气流产生湍流导致气动噪声;(4)在噪声明显的位置使用消声器等装置.参考文献[1]展伟,刘岩,钟志方,刘宗财.地铁车辆空调系统噪声分布规律[J ].噪声与振动控制,2014,34(5):91G94.[2]柳周,刘晓波,雷新红.空调机组对地铁车辆室内噪声贡献量的测试分析[J ].技术与市场,2014,21(8):49G52.[3]吴李丽.出口格鲁吉亚动车组空调噪声问题与改进方案[J ].铁道车辆,2014,52(1):11G12.。
地铁通风空调系统噪声分析与降噪设备分析摘要:本文首先阐述了车站通风空调系统噪声源组成,论述了地铁通风空调系统噪传播路径,最后对地铁通风空调系统消声降噪设备应用进行了探讨。
关键词:地铁交通;通风空调系统;消声降噪引言由于城市轨道交通具有速度快、运量大等优点,已成为现代化大中城市交通发展首选,我国已将城市交通轨道化发展列为未来城市投资重点,计划将在更多地市兴建地铁线路。
地铁已经成为人们日常生活中重要部分,虽然优越性越来越突出,但是由于其运行而带来噪声污染也日益严重。
随着经济日益进步,人们对生活环境有一定要求。
地铁通风空调运行中产生噪声问题日益突出,解决该问题已经成为建立绿色生态和可持续发展环境必要措施。
1 车站通风空调系统噪声源组成1.1 隧道通风系统设备噪声隧道通风系统的设备主要由区间隧道通风机(TVF)、车站隧道排热风机(TEF)和区间隧道射流风机组成。
TVF、TEF等大型轴流风机在运转过程中产生高强度的低频稳态噪声,其A声级可达100dB以上。
此高强度的低频稳态噪声,一方面通过土建风道或与土建风道相连接的金属风管,由送、排风口传至站厅和站台,另一方面通过土建风道和风亭传至地面。
虽然,声波在土建风道和金属风管中传播,噪声随距离的增加会有一定的衰减,但不采取相应的降噪措施,将会对地铁乘客和地面上与风亭临近居民带来一定的影响。
1.2 大系统通风空调设备噪声车站大系统(车站站厅、站台公共区等)的设备主要是站厅、站台的回/排风机(肝F)、排风机(E)、新风机(x)(F)和组合式空调机组(KT),这些通风空调设备由进出风口向敏感区域辐射强烈的机组气流噪声。
一方面对内通过金属管道传至站厅和站台;另一方面对外通过与隧道通风系统共用的土建风道传至室外风亭。
1.3 小系统通风空调设备噪声车站小系统(设备、办公管理用房、空调机房、站厅走道、卫生间、消防泵房等功能区)的设备主要是各类空调机组(K)、新风机组(S)、回/排风机(P)、排风机(E),这些设备产生高强度的稳态噪声,A声级可达80dB~95dB,通过送、回风金属管道传至车站内的设备、管理用房。
关于地铁列车运行中振动和噪声问题的探讨作者:来瑞珉地铁列车运行引起的噪声和环境振动问题日趋突出,引起了各有关部门的高度重视。
结合城市既有地铁线路两侧的噪声和环境振动出现的问题和影响以及对周围环境的影响程度和应该采取的不同减振减噪措施,以期对后续的地铁工程建设环境影响评价、工程设计提供一定的参考依据。
城市轨道交通在运营中不可避免地要产生噪声,对司机、乘客以及周围的行人、居民产生或多或少的影响。
本线为市域快速线,行车速度较高,其车辆的减振降噪问题更是突出。
因此,有针对性地寻求降低、衰减噪声的措施和途径,对现存的噪声进行防护,最大限度地降低对人体造成的损伤,是城市轨道交通减振降噪的主题。
减振降噪主要从噪声源(车辆、线路)和传播途径上着手。
地铁车辆运行中主要噪声有两种来源,一是因为轮轨接触而产生的轮轨滚动噪音,二是牵引电动机产生的电动-机械噪音。
这些噪声源恶化了地铁车辆车厢内的环境。
在地铁车辆编组中的拖车主要引起轮轨接触的滚动噪声,动车中还有电动-机械噪音。
轮轨接触引起的噪音主要分为三种:滚动噪音、刺耳尖利的摩擦噪音和通过曲线时的蠕滑噪音。
由于汉城地铁有很多曲线地段,因此摩擦噪音和蠕滑噪音出现比较频繁。
其中车辆的减振降噪是从噪声源上降噪,涉及车辆动力系统、传动系统、车体、转向架等,这些都涉及车辆制造行业的技术进步。
通过有关资料介绍在这方面的降噪是有一定限度的,在此限度以上,要降低每一分贝的成本都是极高的。
因此车辆的减振降噪只能是在现有技术条件下,在投资控制范围内进行,以满足本线噪声指标要求。
列车运行噪声主要由轮轨噪声、车辆动力系统和非动力系统噪声。
以及高架桥梁结构的振动辐射噪声组成。
列车运行噪声不仅全方位向空间传播,而且具有声级高、频带宽、影响范围广、不易治理等特点。
因此在线路规划阶段就应充分考虑尽量避绕噪声敏感建筑,以达到缩小列车运行噪声影响范围,减少噪声影响人数的目的。
对噪声的防治最直接有效的办法是控制并降低噪声源强,噪声源强的控制,包括选用低噪声车辆、对轮轨系统和桥梁结构采取减振措施等,但是采取这些措施后仍不能保证沿线环境噪声达标,因此还应从噪声传播途径采取拦截措施,包括采用设置声屏障及对噪声敏感建筑采取保护性措施如对敏感建筑加设隔声门和双层玻璃窗密闭或对个别敏感建筑物采取搬迁或功能置换等。
基于风洞试验的轨道噪音控制技术研究与优化轨道噪音是地铁、高铁和城市轨道交通等铁路运输系统中普遍存在的问题。
噪音污染给周边居民的生活和健康带来负面影响,因此轨道噪音控制技术的研究与优化至关重要。
本文将着重讨论基于风洞试验的轨道噪音控制技术的研究进展和优化方向。
1. 引言轨道噪音是铁路运输系统中的主要噪音源之一,主要由轨道与车辆之间的相互作用引起。
减少轨道噪音对于解决环境噪声污染和提升铁路交通系统的运营质量至关重要。
2. 风洞试验在轨道噪音研究中的应用风洞试验是一种重要的实验手段,用于模拟真实环境中的流场和声场。
在轨道噪音研究中,风洞试验可以模拟高速列车在运行过程中所受到的气动力作用和噪声辐射。
通过风洞试验,可以准确测量噪音源的声功率级和声源定位,并分析气动力对噪音的影响。
因此,基于风洞试验的轨道噪音控制研究具有很高的实用价值。
3. 风洞试验在轨道噪音源特征研究中的应用通过风洞试验,可以研究和优化噪音源的特性,包括结构振动、气动噪声、空间辐射特性等。
其中,结构振动是轨道噪音的根本原因之一,通过测量和分析结构振动,可以揭示轨道噪音产生的机理,并确定减振措施的优化方向。
另外,风洞试验还可以通过模拟不同运行速度、列车类型和运行环境等条件,研究不同因素对噪音源特性的影响,为轨道噪音控制技术的优化和改进提供依据。
4. 风洞试验与噪音减振技术结合应用风洞试验还可以用于研究和优化轨道噪音减振技术。
在轨道噪音减振技术中,常用的方法包括隔离、减振和消声。
通过风洞试验可以评估不同减振措施对噪音的影响,优化减振措施的设计和布置,以最大程度减少噪音辐射。
另外,风洞试验还可以在实验室环境中对噪音减振技术进行测试和验证,为实际应用提供科学依据。
5. 风洞试验在轨道噪音控制技术优化中的挑战和展望尽管风洞试验在轨道噪音控制技术研究中具有重要应用价值,但也存在一些挑战。
首先,风洞试验需要高度精确的仪器设备和实验手段,提高实验质量和可靠性需要不断的技术创新。
轨道车辆空调噪声声品质分析与研究发布时间:2022-05-23T06:09:45.622Z 来源:《工程建设标准化》2022年第2月3期作者:王继建周鹏王晶[导读] 本文通过对不同结构空调的噪声进行测试并采用声品质客观参量对声音样本进行分析王继建周鹏王晶中车长春轨道客车股份有限公司,吉林长春130062摘要:本文通过对不同结构空调的噪声进行测试并采用声品质客观参量对声音样本进行分析,主要采用响度和尖锐度两个客观评价参数,分析结果表明:空调系统噪声特征响度最大值主要出现在1Bark~3Bark 范围内,制冷工况下(半冷,全冷)和通风工况相比特征响度值增大,对应的尖锐度值也增大,造成较差的听觉感受;制冷工况下空调噪声主要来自压缩机噪声,采用响度和尖锐度对声音信号的评价更加符合人的主观感受,结果更加有效。
关键词:动车组空调;噪声;1 现状随着高速动车组运行速度的不断提升,人们的出行时间被大大地缩短了,在旅行、商务出行时越来越多的人们选择动车组列车作为首选的交通工具。
人们在追求速度的同时,对乘坐舒适度的要求也不断提高,包括客室内空气质量、振动性能、噪声指标等多个影响因素。
列车的空调系统不断地给客室内提供新鲜的空气,保持客室内空气的流通性,对提高乘坐舒适度提到了重要的作用。
但是由于空调系统自身存在较为明显的噪声,该噪声会对舒适度产生负面影响。
因此,对空调系统的噪声开展研究具有重要意义。
传统的研究方法主要以控制噪声的声压级为主要目标,即噪声声压级总值在某个合理的范围以内即可。
在许多情况下,虽然噪声声压级总值满足要求,但是给人的感受却不舒服,甚至是声压级低的声音听起来反而更加烦躁。
因此需要进一步开展相关的研究,寻求一种更加有效的分析方法,即声品质研究,它是以人对声音的主观感受作为研究和评价目标。
本文将以不同结构空调的噪声为研究对象,进行噪声声品质分析与研究。
2声音样本采集为了更全面地分析研究空调系统噪声的声品质特性,分别测试A、B两种较为常见的空调系统的噪声。
2017年第24卷第8期
技术与市场创新与实践地铁列车空调系统噪声试验研究
付翔,杨晓东,姚学斌
(中车株洲电力机车有限公司产品研发中心,湖南株洲41201)摘要:针对地铁列车空调系统的噪声进行研究,分析该空调机组的振动噪声频谱特性以及对车内噪声的影响,并在送 风口添加多孔板改进送风气流流动情况。
测试结果表明,空调机组低频结构振动较大,同时风机存在1 000 H z左右的噪 声峰值,通过对空调系统的结构振动及风道内气流进行控制,可降低空调系统噪声。
关键词:地铁列车;车内噪声;空调系统;声源;噪声测试
doi:10.3969/j.issn. 1006 -8554.2017.08.011
〇引言
目前,随着城市轨道交通系统的广泛建设与应用,人们对 地铁等轨道交通的使用越来越频繁,对其依赖性增强,进而对 地铁车辆的振动噪声等乘坐舒适性也提出了越来越高的要求。
在密闭的车厢中,空调系统噪声是列车静态及低速行驶时的重 要噪声来源。
地铁车厢内的乘客数量多密度大,要求送风具有 较高的均匀性,且在隧道内运行的地铁列车,由于隧道内较为 封闭的声场声波反射特性,需采取优化空调系统结构及采用吸 声隔声材料等措施,从而既保证空调的送风回风质量,又设法 降低空调系统噪声,并减小空调系统噪声对于整车噪声的贡 献量。
本文对广州某线路地铁进行振动噪声测试,深人分析该空 调系统机组的振动噪声频谱特性及其对于车内噪声的影响。
这对于地铁列车的减振降噪设计,改善乘客的乘坐舒适性具有 十分重要的意义。
1车内振动与噪声测试
测试列车为B型地铁列车,六节编组,四动两拖,车辆最高 运行速度为80 km/h,运行线路为全隧道线路。
地铁空调系统 的振动与噪声来源主要包括两类:一是空调压缩机及风机等设 备运行时的振动噪声,二是流经空气风道、连接管路的空气动 力噪声,这一系列噪声分布频率范围较广。
1.1 测点布置
该地铁列车的空调为车顶单元式,每节车辆装有两台空调 机组,采用橡胶减振座与车顶板相连接固定,空调的通风系统包括风机、风道、送风口、回风口、回风道等。
该空调系统采用 上送端回方式,新风口与送风口分布于车顶的1/4与3/4处,出风口位于车内顶板两侧,并通过侧墙从端部回风。
为了分析空调系统自身噪声以及对于车内噪声的影响,选 择在T c车车厢内多个位置布置声学响应点,进行振动噪声测 试。
并且在MP车也布置了相应的传声器,进行对比分析。
在 空调系统的空调压缩机、送风机壳、风道、回风口、冷凝风扇外 等位置分别同时布置声学传感器,在空调安装座、风道壁、车顶 板内安装振动加速度传感器。
同时针对车内及空调噪声较大的情况,选择对空调的风道 进行优化,在T车送风机人风口处添加多孔板,从而缓解空气 紊流现象,并对空调系统的改进前后进行测试与对比,分析该 空调系统的噪声频谱特性及改进措施对于空调噪声的影响,为 该类型空调减振降噪设计提供依据。
1.2 测试仪器
本次试验设备均经过检定合格,满足IS0 3381 -2005《声 学一轨道机车车辆内部噪声测量》、GB/T 3449 -2011《声学- 轨道车辆内部噪声测量》等规定。
2振动噪声测试结果及分析
2.1车内噪声结果与分析
在静止工况下进行测试,在T车地板上方1.6 m处,共布 置14个声学传感器,用于测试列车不同部位噪声水平及空调 系统的振动噪声影响,测点分布及对应的测试结果如图1所示。
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创新与实践
TECHNOLOGY AND MARKET
Vol . 24, No . 8,2017
从纵向来看,在两个送风口的噪声值最大,随着与送风口 距离的增加,噪声值随之减小。
并且,在车体中心位置的测点, 由于其离两个送风口位置均较远,其噪声值最小。
图4所示为14个测点的噪声1/3倍频程,在空调开启时, 车内各测点噪声频率主要几种在1 〇〇〇 H z 附近。
2. 2 空调系统噪声频谱分析
分别在空调机组的风机、风道内及客室内安装声学传感器 进行测试,测试结果如图3 -图4所示。
由图3可见,T c 车采用多孔板后,空调风道内噪声值在整 个频段内显著降低,A 计权总噪声值下降4.8 dB 。
风道内噪声 频率主要为400 H z 以内的低频及956 H z 的高频。
图4所示为整改前后的客室噪声频谱,客室噪声下降较为 明显,由70.9 dB (A )下将至68.5 dB (A ),低频噪声下降较明 显。
由于风道的结构,空气进人风道内,导致低频能量增大,故 初步分析客室内15 H z 的低频噪声主要由风道送风产生,高 频956 H z 则由风机传人风道内。
图2 T 车客室内噪声1/3倍频程
图3空调风道内噪声频谱对比(整改前/后)
图4客室内噪声频谱对比(整改前/后)
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2017年第24卷第8期
技术与市场创新与实践
2. 3 空调系统振动频谱分析
在车内及空调系统不同位置处,安装加速度传感器,分析 由于结构振动导致的结构低频噪声影响。
图5所示为空调机组橡胶座的振动加速度结果,空调安装 座低频结构振动较大,并在944 H z处有显著的高频振动能量,该处振动频率与风机的噪声频谱较为吻合,分析认为是由于送 风机振动传递导致。
图5空调安装橡胶座振动加速度频谱
图6风道振动加速度频谱
图6为风道的横向及垂向振动加速度频率,可以发现风道的振动集中在450 H z附近,其中在956 H z附近有明显峰值。
2.4 降噪措施及建议
通过上述分析,本文所研究的地铁车辆空调系统存在多个 频率点噪声较大的现象,其中噪声较大主要是由风机产生,通 过连接结构与空调风道传递至客室内,噪声频率主要集中在1 000 H z附近。
针对该空调系统,通过在送风口增加多孔板等,改善空气 紊流可以有效降低客室噪声,后续可以通过下述措施进一步优 化空调噪声:改变风扇直径、形状、叶数等参数以减小风扇的涡 流噪声;增加风机减振安装座等减振隔振措施隔离风机振动噪 声的传递;在保证空调通风量的前提下,降低空气流速。
3结语
该地铁列车的空调系统采用上送端回通风系统设计,其空 调送风机下端由于采用人字形导流板对气流进行疏散,该部位 振动噪声较大。
其中噪声较大的频率主要为400 H以内的低 频,及1 000 H z左右的高频。
通过在送风口位置增加多孔板,对气流进行梳理,有效降低了空调系统噪声。
结果表明,本文所研究的空调机组的结构振动与风道内空 气流动引起的气动噪声,共同作用导致空调噪声较大。
需同时 对空调结构进行减振降噪设计,与对空气气流进一步梳理,尤 其是针对特定部位如风机,特定频率如1 000 H z附近进行重点 控制,可达到实现空调系统整体减振降噪的目的,从而提高地 铁车辆乘坐舒适性。
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(上接第32页)
图2所示为传统栅格法与改进后栅格法在路径选择上的 不同,图2(a)为传统栅格法选择的路径,在壁障的前提下选择 最短直线路径;图2(a)为改进后的栅格法选择的路径,在壁障 的前提下选择沿线路径,即具有了循迹功能。
3结语
仿真实验表明,在未引人障碍物系数补充方法前,改进 的栅格算法对输电线路这种静态路径规划问题的解决是可 行的、有效的,引人障碍物系数补充方法后,并在A R M系列 的STM32F407硬件平台上进行了验证无人机的巡检和臂章 的有效性、实时性以及巡线速度都大大提高,获得了较满意 的效果。
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