柴油机的噪声测试(左文芝)
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柴油机发电机组噪声标准
柴油机发电机组噪声标准是指对于柴油机发电机组在运行时所产生的噪声,制定的相关标准和规定。
这些标准旨在限制噪声对周围环境和人类健康的影响,同时确保柴油机发电机组的稳定运行。
具体来说,柴油机发电机组噪声标准主要包括以下方面:
1. 噪声限值:根据不同的使用环境和要求,制定不同的噪声限值,以确保噪声不会对周围环境和人类健康造成过大的影响。
通常采用分贝数(dB)来表示噪声大小。
2. 测量方法:为了准确测量柴油机发电机组的噪声,需要制定相应的测量方法和仪器。
这些测量方法和仪器需要符合国际标准和规定。
3. 噪声控制措施:为了达到噪声限值要求,需要采取一系列噪声控制措施,包括隔声措施、减振措施、降速措施等。
这些措施需要根据具体情况进行选择和实施。
总的来说,柴油机发电机组噪声标准的制定和执行,是保障环境和人类健康的重要措施。
未来,随着技术的不断发展和噪声污染问题的加剧,柴油机发电机组噪声标准也将不断升级和完善。
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柴油发电机组噪声分析与治理技术标准一、概述柴油发电机组运行时,通常会产生95-125dB(A)的噪声,假设没有实行必要的降噪措施,机组运行的噪声,将对四周环境造成严峻损害。
为了保护和改善环境质量,必需对噪声进展掌握。
国家标准GB12348-90 和GB12349-90 对环境噪声的要求是:二类标准〔适用于居住、商业、工业混杂区及商业中心区〕昼间60dB(A)、夜间50dB(A);三类标准〔适用于工业区〕昼间65dB(A)、夜间55dB(A)。
通常按昼间60dB(A)的标准进展低噪声工程设计。
长沙滨城信息技术通过承受高效吸音材料,用先进生产工艺工业化生产的降噪消声装置对进、排风通道和排气系统进展降噪处理,确保机组在满足通风条件,不降低机组输出功率的前提下,完全满足国家标准对环境噪声的要求。
公司在多年的设计施工实践中形成了独具一格的低噪声工程设计规范。
二、适用范围本标准规定了柴油发电机组噪声处理工程的设计、施工、验收以及运行治理的技术要求,可作为环境影响评价、可行性争论、设计施工、环境保护验收及建成后运行与治理的技术依据。
技术标准引用文件〔1〕环境保护有关法律法规〔2〕《声环境质量标准》〔GB33096-2023〕〔3〕《工业企业厂界环境噪音排放标准》〔GB12348-2023〕三、噪声源分析柴油发电机组运行时,噪声主要包括发动机的排气噪声、进气噪声、燃烧噪声、连杆及活塞、齿轮等运动件在工作时的往复高速运动和撞击而产生的机械噪声、冷却水排风扇气流噪声。
〔一〕排气噪声柴油发电机组的排气噪声是机组的最主要的噪声源。
其噪声值高达100dB-125 dB〔A〕,并通过排烟口直接污染四周环境。
排气噪声是由气体受气缸活塞运动时产生的周期性脉动噪声和高速气流经排气口喷出后形成的喷注噪声复合而成。
前者具有明显的低频特性,中、高频也到达相当程度;后者具有连续宽频带频谱特性,其噪声级比前者大得多。
排气噪声值随柴油机功率和转速的增加而提高,而随转速的增值更大。
第1期2021年1月机械设计与制造Machinery Design&Manufacture67柴油机噪声测试与分析系统的开发及应用吴彪,申立中,毕玉华,彭国材(昆明理工大学交通工程学院云南省内燃机重点实验室,云南昆明650500)摘要:基于近场声全息(NAH)技术及空间快速傅里叶变换(FFT)算法,利用虚拟仪器软件Labview开发了柴油机噪声测试与分析系统;对系统中的数据采集模块、NAH模块、仿真程式模块进行了分析;通过已知声源进行仿真模型校正,该系统具有对噪声进行频域分析及识别的功能。
该文以直列四缸涡轮增压柴油机为测试对象,在次推力侧主要对1800r/ min、3000r/min两转速工况进行了测试及声压级分析;对主推力侧、发动机前端寻找最大声压级。
结果表明:系统仿真时能准确识别已知声源信号;1800r/min工况下,噪声幅值较大区域主要有:油底壳、带轮端、发电机与带轮端相接处等。
3000r/ min工况下,在气缸盖罩、带轮端、下缸体等位置产生了较大噪声;主推力侧、发动机前端都在高转速3600r/min,1410-2820Hz频段内出现最大声压级。
关键词:柴油机;声压级;虚拟仪器;声源识别;近场声全息技术中图分类号:TH16;TH212;TH213.3文献标识码:A文章编号:1001-3997(2021)01-0067-05Development and Application of Noise Testing andAnalysis System for Diesel EngineWU Biao,SHEN Li-zhong,BI Yu-hua,PENG Guo-cai(Yunnan Key Laboratory of ICE,Kunming University of Science and Technology,Yunnan Kunming650500,China)Abstract:Based on near-field acoustical holography(NAH)technology and space fast Fourier transform(FFT)algorithm,a noise measurement and analysis system for diesel engine was developed using virtual instrument software Labview.The block diagrams of data acquisition module,NAH module,and simulation program,module in the system were analyzed.Calibrated by the sampling data of a known sound source9the system can be used to analyze and identify f requency domain of the noise. Taking a in-line four-cylinder turbocharged diesel engine as the test object,the sub-thrust side working conditions of the 1800i/min and300(Wmin were tested and corresponding sound pressure leveLThe maximum sound pressure levels of the main thrust side and the engine front were studied.The results show that the system can accurately identify the known sound source signals during the system simulation.In the1800r/tnin operating conditions,the areas with large noise amplitude meanly include:oil pan,pulley end,the joint between generator and pulley end,etc.Under3000i/min operating conditions,large noise is generated in the cylinder head cover,pulley end,lower cylinder,etc.;the main thrust side and the engine front end reach maximum sound pressure in the frequency range of1410-2820Hz at high speeds of3600i7min.Key Words:Diesel Ei^ine;Sound Pressure Level;Virtual Instrument;Sound Source Identification;Near Field Acoustic Holography1引言随着节能减排政策的日益严格,以及内燃机轻量化、高强化技术的发展,使得内燃机振动与噪声问题变得更加突出。
柴油机的噪声测试
左文芝
摘要:本文通过实例介绍了柴油机噪声测量方法和过程,分析了存在的问题并提出了改进的建议。
关键词:噪声测量点声压级声功率级误差
引言
柴油机在正常工作状况下,气缸内气体燃烧、进排气、柴油机部件运动、附带的油、水泵等的运动等都会产生噪声,特别是船用柴油机,由于工作环境特殊,可能会给操作者和其他长时间暴露在噪声中的人员造成生理、心理等方面的健康伤害,国家质量技术监督局发布了《船用柴油机辐射的空气噪声限值》(GB11879-89)和《船用柴油机辐射的空气噪声测定方法》(GB/T9911-1988),要求船用柴油机制造商在设计和生产中对柴油机噪声进行控制,而精确测定柴油机噪声值对柴油机的设计、生产和改进提供有效的依据。
以下以我公司开发的5210ZLC-5型柴油机噪声测试为例介绍测试过程。
1 测量过程
1.1测量环境:理想的测试环境只有一个反射面(地面),无其他反射物,最好是消声室;具有坚硬平坦地面的户外开阔地;满足要求的柴油机试验车间;我们测试在柴油机试车台,车间长宽高为150×50×20米,砖混结构。
1.2柴油机的安装:要求柴油机安装在弹性支承上,柴油机不应带齿轮箱和其他被驱动的机械,否则应把结构振动和外带接卸产生的噪声作为外加噪声处理,在噪声测试时,周围其他机械噪声应尽可能小,否则视情况进行背景噪声修正。
1.3测试设备:要求符合GB/3785中规定的Ⅰ型或Ⅰ型以上声级计,用于频谱分析的1/1或1/3倍频滤波器符合GB/3421的要求,声级计经过计量部门周期校准合格,使用前用声校准器标定,我们用的是国营红声器材厂生产的ND2型声级计,配1/1倍频滤波器。
1.4测点确定:假想包络柴油机的最小的一个长方体为基体(长宽高分别为l1l2),根据《船用柴油机辐射的空气噪声测定方法》,通过公式计算出包络柴油机并l
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在其上布置测量点的假想长方体,其表面作为测量表面(长宽高分别为2a 2b c),
测量点的数量和位置随柴油机尺寸不同而各异,测量点的数量可为9、 12、 15 、19点等。
我公司研发生产的5210ZLC-5型柴油机基体为2.97m×1.345m×2.31m,布置测量点为12点,位置如图1
图1柴油机噪声测量点布置图
计算a=l1/2+d =2.485 b=l2+d=1.67 c=l3+d=3.31
h=c/2=1.65 e=a/2=1.242 f=2e =2.485
d=1 单位m
1.5 现场测量按计算好的测量点依次测量1-12点的A声级,按滤波器选频测量在线性计权下进行选择线性,测量时传声器需要正对声源的方向,时间计权特性为“慢”,要求声级计读数波动范围±3dB,读取波动范围内的平均值,一般观察周期不少于4秒,测量频谱特性时,计权开关拨到“线性”档,依次选择不同的频率测量(中心频率分别为31.5Hz、63Hz、125Hz、250Hz、500Hz、1kHz、2kHz、4kHz、8kHz),此时指示的数据为对应频率点的声级值。
将测试数据记入表1
表1 柴油机噪声测试记录表(100%负荷率转速:750r/min 功率: 550kw)
根据试验规范,该型柴油机噪声分别在90%、100%、110%工况下测量,应在柴油机工作持续稳定情况下测量。
2 测量表面平均声压级和声功率级的计算
2.1背景噪声修正 因为实测声源运转时测得的声压级与背景噪声声压级之
差大于10dB 故按标准不予修正即 K=0
2.2 测试环境修正A=α·Sv
其中α=0.05
Sv=(120×50+50×20+120×20) ×2=9400 又K 2=10lg(1+4/A/S) 故K 2=2.07
2.3 测试表面平均声压级L p 的计算
¯L p = 10lg[1/N 21)
(1.0K ]10
-∑=-N
j K L li pi
式中¯L p- -测量表面平均声压级,dB ¯L pi--第i 点测得的声压级,dB Kli---第i 点背景噪声修正值,dB
N-----测量总点数 K2----环境修正值,dB
2.4 声功率级Lw 的计算
Lw =¯L p+10lg(S/S 0) 式中L w--声功率级,dB ¯L p--测量表面平均声压级,dB
S---测量表面面积,m 2 S =4×(ab+bc+ca ) S 0---基准面积,m 2
3 报告编制
测量和计算数据核对无误后出具报告,报告内容包括:
柴油机主要参数:缸数、柴油机型号、缸径、标定功率、标定转速等; 柴油机测试环境条件; 声学环境; 测试设备;
测试数据;
计算结果;
测试结论、测试人员及日期;
其他要说明的问题等
4 测试存在的问题及改进的建议
测试环境方面,应保持在测量过程中测试环境和声学环境相对稳定,对一台柴油机测量时,周围其他柴油机试验与调试会造成背景噪声过大或者不稳定,如我们曾经对6150型柴油机进行噪声测试,结果与南通淄柴公司测试结果有1.5-2 dB的差异,分析认为是主要是测试环境不同造成的,南通实验室为半消声室结构,而我们为普通车间,今后可以考虑在允许的情况下,改善测试的测试环境和声学环境;测试设备方面,我们使用的ND2型声级计为老型号,虽然经校准合格,但存在着读数精度不理想、稳定性相对不足的问题,另外由于传声器与仪器是一体的,在现场测量真正按标准找准测量点正对声源是有困难的,而且设备笨重,测试人员极易疲劳,考虑在可能的情况下考察购置较为先进的数显式声级计,传声器与仪器为分体式,带有延长电缆,能够自动存储数据等;
数据计算由于公式复杂,手工计算极易出差错,尝试利用Excel电子表格自动处理数据,效果较为理想。
另外在测试过程中测试人员应注意个体防护、必须佩戴相应的安全防护设施。
5 结束语
通过对多台柴油机噪声的测量,我们认为精确测试柴油机的噪声必须严格按标准计算布置测试点,保证测试环境和声学环境的相对稳定,严格按规定方法测试,才能有效保证测试结果的正确性和重复性。
参考文献
[1] GB11879-89 《船用柴油机辐射的空气噪声限值》国家技术监督局
[2] GB/T9911-1988 《船用柴油机辐射的空气噪声测定方法》国家技术监督局
[3]《内燃机制造》机械工业出版社 1989.4
[4] SB210-005-2009 《5210ZLC-5型柴油机噪声测试报告》 2009.1。