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文檔簡(jiǎn)介
1、<p><b> 大連海事大學(xué)</b></p><p><b> 畢業(yè)論文</b></p><p> 二〇 一二 年 四 月</p><p> 淺析“育鯤”輪艙室布風(fēng)器噪聲大的原因及解決辦法</p><p> 專業(yè)班級(jí):輪管2008—1班</p><p>
2、; 姓 名:沈 宇 龍</p><p> 指導(dǎo)教師:______________</p><p><b> 輪機(jī)工程學(xué)院</b></p><p><b> 內(nèi)容摘要</b></p><p> 摘要:自上船第一天就發(fā)現(xiàn)“育鯤”艙室輪布風(fēng)器噪聲大問題,并且王校長(zhǎng)在“育鯤”辦公
3、室開會(huì)時(shí)也曾提到過這個(gè)問題,然而一直未有行之有效的解決辦法。有時(shí)布風(fēng)器噪聲過大,為了不影響睡眠,不得不把布風(fēng)器關(guān)死,但這又嚴(yán)重影響到空氣的新鮮度,影響在船人員的身體健康,所以布風(fēng)器減噪是一個(gè)亟待解決的問題。通過查閱各種資料,了解到布風(fēng)器噪聲主要與布風(fēng)器空氣出口速度和布風(fēng)器的形狀有關(guān),繼而分析了布風(fēng)器噪聲的可能來源,并對(duì)此提出自己的一些改進(jìn)措施,以減輕布風(fēng)器噪聲。</p><p> 關(guān)鍵詞:布風(fēng)器 噪聲 空調(diào)
4、系統(tǒng)</p><p> ABSTRACT:Since the first day l was aboard on ‘ yukun ’ , I found the noise of the air distributor was a big problem .Moreover , president Wang put forward it as well when held a meeting in the me
5、eting room. However , no effective measures had been taken . Sometimes in order to have a sound sleep , we have to close the wind distributor to lower the noise , but the freshness of the air is effected , which does a g
6、reat harm to our health , so the noise is a serious problem that we should pay close </p><p> Keywords:distributor noise air condition system</p><p><b> 目錄</b></p><p&
7、gt;<b> 前言5</b></p><p> 1.噪聲對(duì)人體的危害5</p><p> 2 布風(fēng)器噪聲產(chǎn)生原因6</p><p> 2.1 布風(fēng)器的位置和作用6</p><p> 2.1.1布風(fēng)器位置6</p><p> 2.1.2 布風(fēng)器的作用7</p>
8、<p> 2.2布風(fēng)器產(chǎn)生噪聲的可能原因7</p><p> 2.2.1 機(jī)械式噪音7</p><p> 2.2.2 空氣動(dòng)力性噪聲7</p><p> 3.減弱布風(fēng)器噪音的措施方法13</p><p> 3.1 減弱布風(fēng)器機(jī)械式噪音13</p><p> 3.2 調(diào)節(jié)空調(diào)送風(fēng)量13
9、</p><p> 3.3 改進(jìn)供風(fēng)管路14</p><p> 3.4 布風(fēng)器的改進(jìn)14</p><p> 3.5 安裝消聲器14</p><p> 3.6安裝吸音材料15</p><p><b> 4.結(jié)束語15</b></p><p><b&g
10、t; 【參考文獻(xiàn)】15</b></p><p> 淺析“育鯤”輪艙室布風(fēng)器噪聲大的原因及解決辦法</p><p><b> 前言</b></p><p> 空調(diào)系統(tǒng)是為滿足船舶人員舒適性要求的設(shè)備。一個(gè)適宜的艙室必須要滿足下列條件:</p><p> 1、具有適宜的溫度和適度。我國船舶空調(diào)艙室
11、的設(shè)計(jì)溫度和濕度夏季為24℃—28℃、40%—50%;冬季為19℃-22℃、30%—40%。</p><p> 2、空氣具有輕微流動(dòng),風(fēng)速在0.15—0.3m/s為宜。</p><p> 3、保持空氣足夠的清新程度,新風(fēng)量應(yīng)為30—50 </p><p> 4、溫度可在1℃—3℃范圍內(nèi)加以調(diào)節(jié),溫度分布均勻,各處溫差不超過1℃。</p><
12、p> 5、噪音限制在55—60dB以下。</p><p> 然而在“育鯤”輪上,空調(diào)噪音遠(yuǎn)未達(dá)到有關(guān)文件的要求,經(jīng)過測(cè)量得出艙室布風(fēng)器噪音在80-90dB之間(以317宿舍為例),表1給出了部分環(huán)境噪聲的A聲級(jí)及對(duì)應(yīng)的主觀感覺。由表可以得知,艙室噪音太大,容易引起人的煩惱,必須采取措施進(jìn)行改進(jìn)。</p><p><b> 表1</b></p>
13、<p> 1.噪聲對(duì)人體的危害</p><p> 室內(nèi)噪聲污染對(duì)身心健康造成的危害不能忽視:</p><p> 1.強(qiáng)的噪聲可以引起耳部的不適,如耳鳴、耳痛、聽力損傷。據(jù)測(cè)定,超過l15分貝的噪聲還會(huì)造成耳聾。據(jù)臨床醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì),若在8O分貝以上噪聲環(huán)境中生活,造成耳聾者可達(dá)50%。</p><p> 2.使工作效率降低。研究發(fā)現(xiàn),噪聲超過85分貝,
14、會(huì)使人感到心煩意亂,人們會(huì)感覺到吵鬧,因而無法專心地工作,結(jié)果會(huì)導(dǎo)致工作效率降低。</p><p> 3.損害心血管。噪聲是心血管疾病的危險(xiǎn)因子,噪聲會(huì)加速心臟衰老,增加心肌梗塞發(fā)病率。在平均70分貝的噪聲中長(zhǎng)期生活的人,可使其心肌梗塞發(fā)病率增加3O%左右,特別是夜間噪聲會(huì)使發(fā)病率更高。</p><p> 4.噪聲還可以引起如神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂、精神障礙、內(nèi)分泌紊亂甚至事故率升高。<
15、;/p><p> 5.干擾休息和睡眠。休息和睡眠是人們消除疲勞、恢復(fù)體力和維持健康的必要條件。但噪聲使人不得安寧,難以休息和入睡。</p><p> 艙室噪聲過大對(duì)在船人員的身心有著不可估量的傷害,所以降低艙室空調(diào)噪音有著重大的實(shí)際意義。下面我將對(duì)空調(diào)噪聲的產(chǎn)生原因和改進(jìn)方法闡述一下自己的觀點(diǎn)。</p><p> 2 布風(fēng)器噪聲產(chǎn)生原因</p>&l
16、t;p> 在分析布風(fēng)器噪音產(chǎn)生原因之前,我們必須要了解一下空調(diào)系統(tǒng),了解一下布風(fēng)器的位置和作用,以從整體上對(duì)其進(jìn)行分析調(diào)整。</p><p> 2.1 布風(fēng)器的位置和作用</p><p> 2.1.1布風(fēng)器位置</p><p> “育鯤”輪采用的是集中式中壓?jiǎn)物L(fēng)管空調(diào)器系統(tǒng),共設(shè)有六臺(tái)中央空調(diào)器用于分區(qū)調(diào)節(jié)全船各處艙室,普通船員餐廳、高級(jí)船員餐廳和廚房
17、設(shè)有制冷、加熱式風(fēng)機(jī)盤管,集控室內(nèi)設(shè)有兩臺(tái)柜式空調(diào)器。每組中央空調(diào)器的主要組成單元有:新風(fēng)和回風(fēng)的混合室(AC4處設(shè)置全熱交換器)、空氣濾器、空氣加熱器、空氣冷卻器、空氣加濕器、擋水板、風(fēng)機(jī)和空氣分配室(見圖1—1)。各個(gè)艙室采用錐形擴(kuò)散型直布式布風(fēng)器,只能進(jìn)行變量調(diào)節(jié)。</p><p> 1—1集中式單風(fēng)管空調(diào)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖</p><p> 1-空氣濾器;2-空氣加熱器;3-加濕器;4-
18、風(fēng)機(jī);5-空氣冷卻器;6-擋水器;7主風(fēng)管;8-布風(fēng)器</p><p> 外界空氣和回風(fēng)混合后由風(fēng)機(jī)4吸入,在空氣調(diào)節(jié)器中進(jìn)行過濾、消音,在夏天對(duì)空氣進(jìn)行冷卻、除濕;在冬天對(duì)空氣進(jìn)行加熱、加濕處理,然后經(jīng)并列的幾根主風(fēng)管7分別送到各艙室的布風(fēng)器8。通過布風(fēng)器向室內(nèi)供入一定數(shù)量空調(diào)供風(fēng)(冷風(fēng)或熱風(fēng))以與室內(nèi)原有的空氣相混合,即可使艙室維持適宜的溫度和濕度。此外,借助于布風(fēng)器還可對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。</p&g
19、t;<p> 2.1.2 布風(fēng)器的作用</p><p> 布風(fēng)器的任務(wù)在于使供風(fēng)和室內(nèi)的空氣混合良好,以使室內(nèi)溫度和速度分布均勻,并能對(duì)艙室供風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)。室內(nèi)空氣的流動(dòng)狀況主要取決于布風(fēng)器的型式、出風(fēng)口位置以及艙室回風(fēng)口的位置?!坝H”輪采用的是頂式錐形擴(kuò)散型直布式布風(fēng)器。它應(yīng)該滿足以下要求:</p><p> 1、能使送風(fēng)與室內(nèi)空氣很好混合,從而使室溫均勻</
20、p><p> 2、能保持人的活動(dòng)區(qū)內(nèi)風(fēng)速適宜</p><p><b> 3、能單獨(dú)進(jìn)行調(diào)節(jié)</b></p><p><b> 4、阻力和噪聲小</b></p><p> 5、結(jié)構(gòu)緊湊,外形美觀,價(jià)格較低</p><p> 2.2布風(fēng)器產(chǎn)生噪聲的可能原因</p>
21、;<p> 關(guān)于布風(fēng)器的噪音可以分為兩個(gè)方面:機(jī)械式噪音和空氣動(dòng)力性噪音</p><p> 2.2.1 機(jī)械式噪音</p><p> 機(jī)械式噪音主要是經(jīng)過處理的空氣在從布風(fēng)器送到艙室時(shí),由于空氣具有一定速度,會(huì)對(duì)布風(fēng)器有沖擊作用,繼而引起相關(guān)部件的震動(dòng)而產(chǎn)生噪音。在“育鯤”輪上,機(jī)械式噪音比較少見,主要是當(dāng)布風(fēng)器螺絲松動(dòng)或部件損壞時(shí)噪聲會(huì)比較明顯。但是當(dāng)晚上部分艙室將布
22、風(fēng)器調(diào)小或關(guān)閉時(shí),送往其他艙室的風(fēng)量和空氣速度就會(huì)相應(yīng)增加,會(huì)使得相應(yīng)布風(fēng)器的機(jī)械震動(dòng)增加。并且當(dāng)布風(fēng)器幾乎關(guān)閉時(shí),送風(fēng)的沖擊作用會(huì)使調(diào)風(fēng)擋板震動(dòng)而與上邊金屬發(fā)生碰撞而產(chǎn)生機(jī)械式噪聲。</p><p> 2.2.2 空氣動(dòng)力性噪聲</p><p> 空氣動(dòng)力性噪聲是指空氣流動(dòng)或物體在空氣中運(yùn)動(dòng)引起空氣產(chǎn)生渦流、沖擊或者壓力突變導(dǎo)致空氣擾動(dòng)而形成的噪音。例如風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)等產(chǎn)生的噪音均屬于
23、空氣動(dòng)力性噪聲?!坝H”輪艙室布風(fēng)器噪聲主要是空氣動(dòng)力性噪聲??諝鈩?dòng)力性噪聲的聲源一般可分為三類:?jiǎn)螛O子源、偶極子源和四級(jí)子源。 </p><p> 單極子源也稱脈動(dòng)聲源,是由于媒質(zhì)中流入的質(zhì)量或熱量不均勻形成的。單極子源如脈動(dòng)球體一樣,產(chǎn)生的聲波波陣面是同相位的,指向性圖是一個(gè)圓球,但單極子源的輻射沒有指向特性,其聲輻射功率與氣流速度的四次方成正比(式1-2-1)。“育鯤”輪上,布風(fēng)器中的送風(fēng)和艙室中空氣必然
24、存在一定溫差(冬季,送風(fēng)溫度高于艙室溫度;夏季,送風(fēng)溫度低于艙室溫度。),因此勢(shì)必存在單級(jí)子源造成的空氣動(dòng)力性噪聲。</p><p> W= (1-2-1)</p><p> W-聲輻射功率; -比例系數(shù);V-風(fēng)流速度</p><p> 偶極子源是當(dāng)流體中有障礙物存在時(shí),流體與物體產(chǎn)生的不穩(wěn)定反作用力形成的。因此偶極子源屬于力聲源。常見的偶極
25、子源如:樂器上振動(dòng)的弦,不平衡的轉(zhuǎn)子以及機(jī)翼和風(fēng)扇葉片的尾部渦流脫落等。偶極子源可看做兩個(gè)相位差為180°的單極子源形成的,指向性圖呈“8”字型,其輻射聲功率與氣流速度的六次方成正比(式1-2-2)。“育鯤”輪上,處理過的送風(fēng)經(jīng)布風(fēng)器送往艙室時(shí),會(huì)與布風(fēng)器的調(diào)風(fēng)擋板產(chǎn)生碰撞而產(chǎn)生噪聲,并且與調(diào)風(fēng)擋板碰撞反彈的空氣和送風(fēng)又會(huì)相互碰撞產(chǎn)生噪聲。</p><p> W= (1-2-2)<
26、;/p><p> W-聲輻射功率; -比例系數(shù);V-風(fēng)流速度</p><p> 四極子源是媒質(zhì)中沒有質(zhì)量或熱量的注入,也沒有障礙物存在,只是由粘滯應(yīng)力輻射的聲波形成的。它屬于應(yīng)力聲源。亞聲速湍流噴注噪聲是最常見的四極子聲源的例子。四極子可看做是一對(duì)極性相反的偶極子組成的,指向性圖呈“四葉玫瑰線性”,其輻射聲功率與氣流速度八次方成正比(式1-2-3)。</p><p&g
27、t; W= (1-2-3)</p><p> W-聲輻射功率; -比例系數(shù);V-風(fēng)流速度</p><p> 由式1-2-1、式1-2-2和式1-2-3可知聲功率和風(fēng)流速度成正相關(guān)的。所以布風(fēng)器噪聲大是因?yàn)樗惋L(fēng)速度大。并且通過測(cè)量也可以得出這個(gè)結(jié)論,測(cè)量結(jié)果如下表:</p><p> 當(dāng)調(diào)節(jié)風(fēng)門全關(guān)時(shí),送風(fēng)量為零,送風(fēng)速度為零;相對(duì)于全開,半開時(shí)
28、送風(fēng)面積變小,風(fēng)速變大,噪聲變大。因此,我們只要找到引起風(fēng)速增大的原因即可。大致可分為以下幾類:</p><p> 風(fēng)機(jī)功率過大或者總風(fēng)量過大。</p><p> “育鯤”輪總共6臺(tái)空調(diào)器,各個(gè)空調(diào)器的情況如下:</p><p> AC1: Serving Bridge Deck & Captain Deck;</p><p>
29、; 服務(wù)駕駛甲板和船長(zhǎng)甲板</p><p> AC2: Serving Boat Deck / Walking deck before #102 </p><p> 服務(wù)救生甲板和工作甲板102號(hào)肋位前區(qū)域</p><p> AC3: Serving Walking Deck Student mess room.</p><p>
30、 服務(wù)游步甲板的學(xué)生餐廳</p><p> AC4: Serving Main Deck after #79;</p><p> 服務(wù)主甲板79號(hào)肋位后區(qū)域</p><p> AC5: Serving Main Deck before #79, Second deck and walking deck classroom.</p><
31、p> 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: Serving Gymnasium and practicing areas;</p><p> 服務(wù)于健身房和活動(dòng)區(qū)域</p><p> The physical data of each AHU as follows:</p><p>
32、各個(gè)空調(diào)器的參數(shù)如下</p><p> 由于風(fēng)量(Q)和流速(V)之間存在如下關(guān)系:Q=SV 其中S為風(fēng)機(jī)出口截面積。如果風(fēng)機(jī)功率過大就會(huì)使得風(fēng)機(jī)出風(fēng)量增大,在其他參數(shù)不變的情況下,布風(fēng)器出口送風(fēng)速度增大而使得布風(fēng)器噪聲增大。</p><p> 通風(fēng)管路管徑不合適。</p><p> 空調(diào)系統(tǒng)還可按送風(fēng)管內(nèi)空氣流速的高低分為:</p><p
33、><b> 1、低速系統(tǒng)</b></p><p> 低速系統(tǒng)主風(fēng)管內(nèi)的風(fēng)速不超過15 m/s,常用的風(fēng)速范圍為10-15 m/s,進(jìn)人各艙室送風(fēng)支管的風(fēng)速為4-8 m/s。由于風(fēng)速低、風(fēng)管阻力小,所以空調(diào)風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓不高,全風(fēng)壓約在1.2 kPa以下。但低風(fēng)速則要求風(fēng)管截面積增大,這就使得風(fēng)管尺寸、重量也隨之增大;且為了減小風(fēng)管所占的空間高度,截面需做成扁矩形,這就使得制造、安裝和隔
34、熱包扎都較麻煩</p><p> 2、高速系統(tǒng) </p><p> 高速系統(tǒng)主風(fēng)管內(nèi)的風(fēng)速在15 m/s以上,常用風(fēng)速為25 m/s左右,有的高達(dá)30 m/s,送風(fēng)支管風(fēng)速約為8—15 m/s。由于風(fēng)速高,可采用送風(fēng)溫差較大的誘導(dǎo)式送風(fēng),使送風(fēng)量減小,故風(fēng)管的尺寸和重量都可減小。高速系統(tǒng)多采用預(yù)隔熱標(biāo)準(zhǔn)化圓風(fēng)管及附件,既便于安裝,又可降低成本。但高速系統(tǒng)也存在一些缺點(diǎn):①運(yùn)行成本
35、高。因?yàn)楦咚傧到y(tǒng)風(fēng)管阻力大(可達(dá)1.5一1.8 kPa),故風(fēng)機(jī)風(fēng)壓較高(全風(fēng)壓達(dá)3-5 kPa),雖然風(fēng)量減小,但風(fēng)機(jī)功率仍較大。而且風(fēng)機(jī)每產(chǎn)生1 KPa風(fēng)壓將使空氣的溫度約升高1℃,從而將增加降溫工況的熱負(fù)荷。②噪聲大。高速系統(tǒng)不僅空調(diào)器和風(fēng)管系統(tǒng)噪聲大,而且室內(nèi)采用誘導(dǎo)式布風(fēng)器也是一個(gè)重要的噪聲源。</p><p> 鑒于上述情況,目前許多船舶空調(diào)采用主風(fēng)管風(fēng)速在15 m/s左右的中速系統(tǒng)。它既可采用標(biāo)準(zhǔn)
36、化的圓風(fēng)管,又不必設(shè)置誘導(dǎo)送風(fēng),可降低成本、能耗和噪聲。</p><p> 經(jīng)過查看全船風(fēng)管布置圖(圖2)得知,“育鯤”輪通風(fēng)系統(tǒng)在建造時(shí),由于某些原因使得通風(fēng)管路管徑比較細(xì)。由公式V=Q/( V—管道空氣流速,Q—風(fēng)量,r—風(fēng)管半徑。所以因?yàn)閞較小,當(dāng)風(fēng)機(jī)的總風(fēng)量不變時(shí),送風(fēng)流速就會(huì)相應(yīng)增大而引起布風(fēng)器噪聲增大。因此管徑小也是引起布風(fēng)器噪聲大的一個(gè)不可忽視的因素。</p><p>&
37、lt;b> 圖2</b></p><p> 布風(fēng)器設(shè)計(jì)不合理或選型不合適。</p><p> 布風(fēng)器的型式很多,如按工作原理的不同可分為直布式和誘導(dǎo)式兩類:</p><p><b> 1、直布式布風(fēng)器</b></p><p> 直布式布風(fēng)器是一種將送風(fēng)直接送人艙室的布風(fēng)器,其出口做成有利于送風(fēng)
38、氣流擴(kuò)散的</p><p> 形狀,如喇叭形、格柵形等。直布式布風(fēng)器的出口風(fēng)速較低,一般為2--4 m/s,送風(fēng)與室內(nèi)空氣混合較慢,所以送風(fēng)溫差不宜過大,一般在10℃以下。直布式布風(fēng)器價(jià)格較低,送風(fēng)阻力小,多數(shù)僅為數(shù)十帕斯卡,噪聲也小。</p><p><b> 2、誘導(dǎo)式布風(fēng)器</b></p><p> 采用誘導(dǎo)器時(shí),其誘導(dǎo)的室內(nèi)空氣越
39、多,越可以增大一次風(fēng)的送風(fēng)溫差,而不影響室溫的均勻性,這就越有利于減小風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量和風(fēng)管尺寸。但提高誘導(dǎo)比主要是靠提高噴嘴的出口風(fēng)速,這就會(huì)增加布風(fēng)器的阻力,從而需要提高靜壓箱中的靜壓,因而更需增大風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓。所以,一般誘導(dǎo)比以2--4較為經(jīng)濟(jì),這時(shí),靜壓箱中的相應(yīng)靜壓約為0.15-0.5kPa。并且誘導(dǎo)器的主要缺點(diǎn)就是噪聲大,可達(dá)50—55dB。一般當(dāng)噪聲大于45dB時(shí)即會(huì)影響正常人的睡眠;此外,誘導(dǎo)器的價(jià)格也較貴,因此,目前在商船上
40、仍以使用直布式布風(fēng)器為多。 </p><p> “育鯤”輪采用的是頂式直布式錐形布風(fēng)器,相對(duì)誘導(dǎo)式布風(fēng)器,本船布風(fēng)器在減噪方面有大幅提高??照{(diào)送風(fēng)是經(jīng)過布風(fēng)器出口送到艙室的,如果布風(fēng)出口設(shè)計(jì)過小,就會(huì)使得送風(fēng)在流出布風(fēng)器時(shí)速度過大,造成空氣擾動(dòng)增大而使得布風(fēng)器噪聲增大。同時(shí)布風(fēng)器的靜壓箱內(nèi)壓力和風(fēng)量存在如圖3的關(guān)系??芍?dāng)靜壓箱內(nèi)壓力過大時(shí),會(huì)使風(fēng)量過大,從而導(dǎo)致布風(fēng)器噪聲過大。因
41、此,靜壓箱設(shè)計(jì)不合理也是噪聲增大的一個(gè)方面。 </p><p> 靜壓箱內(nèi)壓力 圖3</p><p><b> 其他原因</b></p><p> 對(duì)于艙室布風(fēng)器的噪音,還有部分是風(fēng)機(jī)噪聲通過管道傳播到艙室的。由于風(fēng)機(jī)的風(fēng)扇作用,會(huì)產(chǎn)生很大渦流噪音,部分噪音會(huì)通過送風(fēng)管道而傳送到艙室。</p&
42、gt;<p> 3.減弱布風(fēng)器噪音的措施方法</p><p> 根據(jù)上述布風(fēng)器噪聲的可能原因,我們可以相應(yīng)的采取不同措施以減弱布風(fēng)器的噪音,大致可從以下幾方面進(jìn)行研究:</p><p> 3.1 減弱布風(fēng)器機(jī)械式噪音</p><p> 雖然布風(fēng)器機(jī)械式噪音很少產(chǎn)生,但當(dāng)晚上將風(fēng)門關(guān)閉或送風(fēng)量過大時(shí),會(huì)使得機(jī)械式噪音顯著增強(qiáng),機(jī)械式噪音頻率高、刺
43、耳,更容易使人心煩意亂。對(duì)機(jī)械式噪音可以從以下兩方面進(jìn)行減弱:</p><p> i 緊固布風(fēng)器相關(guān)螺絲</p><p> 布風(fēng)器機(jī)械式噪音部分原因是布風(fēng)器相關(guān)部件螺栓松動(dòng),導(dǎo)致在送風(fēng)驟增時(shí),松動(dòng)部件震動(dòng)而引起機(jī)械式噪音,所以我們只要上緊布風(fēng)器相關(guān)螺栓就可以減弱部件松動(dòng)引起的機(jī)械式噪音。</p><p><b> ii 加彈性元件</b>
44、</p><p> 機(jī)械式噪音主要是布風(fēng)器調(diào)節(jié)風(fēng)門關(guān)閉時(shí)風(fēng)門與上部金屬的機(jī)械撞擊引起的。對(duì)此,我們可以在布風(fēng)器調(diào)節(jié)風(fēng)門與上部金屬的接觸面安裝一個(gè)彈性元件。如安裝橡膠墊圈或塑料墊圈等。這樣我們不僅可以避免風(fēng)門與上部元件的金屬接觸來減輕機(jī)械式噪音,并且可以在布風(fēng)器關(guān)閉不用時(shí)起到密封的作用。</p><p> 3.2 調(diào)節(jié)空調(diào)送風(fēng)量</p><p> 在“育鯤“輪中
45、,每一個(gè)空調(diào)器服務(wù)于一組艙室,各空調(diào)器風(fēng)機(jī)的壓頭和風(fēng)量都是按該組艙室所有布風(fēng)器全開的情況來選取的。如果在使用中某些艙室布風(fēng)器風(fēng)門關(guān)小或關(guān)死使供風(fēng)量減少到超過風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量的15%~20%,則風(fēng)管中的靜壓就會(huì)明顯增高,并因而使其他艙室出現(xiàn)供風(fēng)量增多,噪聲增大的不正?,F(xiàn)象。這在中、高速系統(tǒng)中尤為明顯,為此,必須設(shè)置靜壓調(diào)節(jié)器,以使供風(fēng)系統(tǒng)中靜壓保持穩(wěn)定。具體的可以采用以下幾種方法:</p><p> i 主風(fēng)管節(jié)流法
46、。當(dāng)控制點(diǎn)的靜壓升高時(shí),調(diào)節(jié)器即會(huì)動(dòng)作,使該主風(fēng)管進(jìn)口的節(jié)流風(fēng)門關(guān)小,從而減小主風(fēng)管靜壓。但這種方法在關(guān)小節(jié)流風(fēng)門時(shí)會(huì)使風(fēng)機(jī)風(fēng)壓提高,噪聲增大,運(yùn)行工況有時(shí)會(huì)不穩(wěn)定。</p><p> ii主風(fēng)管放氣法。當(dāng)控制點(diǎn)靜壓升高時(shí),調(diào)節(jié)器就會(huì)使該風(fēng)管通走廊的泄放風(fēng)門自動(dòng)開大,以降低主風(fēng)管中的靜壓。這種方法因調(diào)節(jié)過程中風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)變化不大,故運(yùn)行穩(wěn)定。但當(dāng)有效送風(fēng)量減少時(shí),空調(diào)器實(shí)際流量和風(fēng)機(jī)功率仍基本不變,因此經(jīng)濟(jì)性較
47、差。不過泄放的空氣可以改善走廊的氣候條件。</p><p> 采用上述兩種方法除測(cè)壓點(diǎn)的靜壓可大致保持不變外,因風(fēng)量改變時(shí)氣流的阻力損失也將改變,故風(fēng)管其余各處的靜壓仍會(huì)有所變化。試驗(yàn)表明,如將測(cè)壓點(diǎn)選在兩側(cè)布風(fēng)器數(shù)目相等的位置上,則調(diào)節(jié)時(shí)對(duì)其余布風(fēng)器風(fēng)量的影響最少</p><p> iii 風(fēng)機(jī)多余空氣回流法,此法在靜壓升高時(shí)使一部分多余空氣從風(fēng)機(jī)出口回流到進(jìn)口。與多余空氣泄放法類似
48、,工作點(diǎn)相同,只是回流空氣將使進(jìn)風(fēng)溫度升高,因而對(duì)降溫工況不利。</p><p> 上述后兩種方法均為旁通法,設(shè)備簡(jiǎn)單,比較可行。</p><p> iv 可以通過感受靜壓,自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)功率,使送風(fēng)量保持穩(wěn)定而避免產(chǎn)生驟變。這樣不僅可以在部分布風(fēng)器關(guān)閉時(shí)不使其他布風(fēng)器送風(fēng)量過大,而且也能節(jié)省功率,經(jīng)濟(jì)性好。缺點(diǎn)是風(fēng)機(jī)功率頻繁變化會(huì)縮短風(fēng)機(jī)的壽命。</p><p>
49、; 3.3 改進(jìn)供風(fēng)管路</p><p> 如上面論述,“育鯤”輪風(fēng)管在建造時(shí)供風(fēng)管道設(shè)計(jì)直徑較小,造成送風(fēng)流速過大,噪音增大。所以,我們可以從新鋪設(shè)大管徑管路,以減少噪音。由Q=V 可知,增大管路直徑可以大幅度減弱風(fēng)速,從而減弱噪音。但從新鋪設(shè)管路工程量大,造價(jià)高,不宜采取。此外,為了減弱風(fēng)速我們可以在供風(fēng)管路中不同位置安裝防護(hù)網(wǎng),依靠對(duì)供風(fēng)的阻力作用來減弱風(fēng)速。但增大供風(fēng)的阻力有會(huì)使得管路發(fā)熱,影響空氣的
50、調(diào)節(jié)效果。同時(shí),阻力增大,會(huì)使管路的靜壓增大,風(fēng)機(jī)的負(fù)荷會(huì)變大。因此,安裝防護(hù)網(wǎng)也不太可取。</p><p> 3.4 布風(fēng)器的改進(jìn)</p><p> 布風(fēng)器噪音大小除了和送風(fēng)流速有關(guān),也與布風(fēng)器的設(shè)計(jì)有很大關(guān)系。為減弱送風(fēng)流速,我們可以增加布風(fēng)器數(shù)量,對(duì)供風(fēng)管路經(jīng)行旁通。例如,艙室有一個(gè)布風(fēng)器,可以設(shè)計(jì)為兩個(gè),這樣同樣的供風(fēng)量其出口速度就會(huì)變成原來的一半,從而降低布風(fēng)器噪音,其大致思
51、路如下圖。</p><p><b> 由</b></p><p><b> 設(shè)計(jì)成</b></p><p> 然而過多的設(shè)計(jì)布風(fēng)器布風(fēng)器不僅造價(jià)高,而且不美觀。所以我們可以采用孔式布風(fēng)器來達(dá)到同樣的效果。</p><p><b> 3.5 安裝消聲器</b></p
52、><p> 消聲器通常分為阻性消聲器和抗性消聲器。</p><p> 阻性消聲器:利用吸聲材料在管道中吸收聲能,降低沿通道傳播的噪聲,對(duì)中、高頻有效,形式簡(jiǎn)單,應(yīng)用廣泛。主要形式有管式,片式,蜂窩式,折板式等。其中最基本最簡(jiǎn)單的是直管式消聲器。其消聲量不僅與吸聲材料有關(guān),還和消聲器長(zhǎng)度及截面周長(zhǎng)成正比,所以合理選擇消聲器氣流通道的截面形狀也可以顯著改善消聲效果。</p>&l
53、t;p> 抗性消聲器:也叫擴(kuò)張式或膨脹式消聲器。利用聲波通道界面的突變,使沿管道傳遞的某些特定頻段的聲波反射回聲源,從而達(dá)到消聲的目的,對(duì)中、低頻有明顯的效果。</p><p> 復(fù)合型消聲器:多種形式組合,可以寬頻帶消聲,在空調(diào)系統(tǒng)中最為常見和使用。</p><p> 注意事項(xiàng):消聲器對(duì)直通氣流的阻礙,從而產(chǎn)生的噪聲稱為消聲器氣流噪聲,它限制了消聲器本身提供的衰減量。這在高速
54、系統(tǒng)和噪聲要求較高的場(chǎng)合應(yīng)特別注意。氣流噪聲與流速近似六次方的關(guān)系。風(fēng)管內(nèi)如果安裝了消音器,應(yīng)盡量在氣流平穩(wěn)段安裝,并盡量靠近風(fēng)機(jī),同時(shí)需要注意其再生噪聲的產(chǎn)生,控制其風(fēng)速在7米/秒以下。</p><p> 因此在“育鯤”輪風(fēng)機(jī)出口安裝復(fù)合型消聲器能大幅減弱寬頻的噪聲,從而減弱風(fēng)機(jī)噪聲通過風(fēng)管傳播到艙室噪聲量。</p><p><b> 3.6安裝吸音材料</b>
55、</p><p> 聲波是一種機(jī)械能,它的傳播必須借助于一定的媒質(zhì),在不同的媒質(zhì)中具有不同的傳播速度和損耗。吸音現(xiàn)象主要是將聲能或振動(dòng)能轉(zhuǎn)換成其他形式的能量,通常是以熱能耗散掉,具體是指聲波傳播到某一邊界面時(shí),一部分聲能被邊界面反射(或散射),另一部分聲能被邊界面吸收(這里不考慮在媒質(zhì)中傳播時(shí)被媒質(zhì)的吸收),這包括聲波在邊界材料內(nèi)轉(zhuǎn)化為熱能被消耗掉或是轉(zhuǎn)化為振動(dòng)能沿邊界構(gòu)造傳遞轉(zhuǎn)移,或是直接透射到邊界另一面空間
56、。材料的吸音機(jī)理主要有多孔吸音機(jī)理和共振吸音機(jī)理兩種。</p><p> 多孔吸音機(jī)理是指當(dāng)材料內(nèi)部有很多互相連通的細(xì)微空隙時(shí),空隙會(huì)形成的空氣通道,可模擬為由固體框架間形成許多細(xì)管或毛細(xì)管組成的管道構(gòu)造。當(dāng)聲波傳入時(shí),因細(xì)管中靠近管壁與管中間的聲波振動(dòng)速度不同,由媒質(zhì)間速度差引起的內(nèi)摩擦,使聲波振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為熱能而被吸收;共振吸音機(jī)理是指材料中的共振結(jié)構(gòu)在聲波的激發(fā)下產(chǎn)生振動(dòng),振動(dòng)的物體由于自身的內(nèi)摩擦和與空
57、氣的摩擦,把一部分聲能轉(zhuǎn)變成熱能而耗掉。根據(jù)質(zhì)量守恒定理,這些損壞的能量都來自使物體發(fā)生振動(dòng)的聲波的能量。由于不同的結(jié)構(gòu)和物體都有各自的固有振動(dòng)頻率,當(dāng)聲波頻率與物體結(jié)構(gòu)的固有頻率接近時(shí),就會(huì)發(fā)生共振現(xiàn)象,此時(shí)結(jié)構(gòu)和物體的振動(dòng)最強(qiáng)烈,振幅和振速達(dá)到最大,消耗的聲能也就最多,聲系數(shù)在其共振頻率處最大。 </p><p> 因此我們可以在“育鯤”輪艙室布風(fēng)器出口和調(diào)節(jié)風(fēng)門上安裝吸音材料,來減弱噪聲的傳播。</
58、p><p><b> 4.結(jié)束語</b></p><p> 安靜舒適的環(huán)境是每個(gè)人所向往的,為了能夠得到良好的睡眠質(zhì)量,我們必須采取相關(guān)措施來降低布風(fēng)器處噪音,以達(dá)到相關(guān)文件所規(guī)定的要求,同時(shí)不影響艙室空氣的質(zhì)量。所以,針對(duì)布風(fēng)器噪聲大的不同源頭采取相關(guān)措施,以為在船人員提供一個(gè)適宜的環(huán)境。</p><p><b> 【參考文獻(xiàn)】&
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