燃气机热泵噪声控制研究

论文摘要

燃气机热泵是由燃气发动机驱动压缩机完成热泵循环的一种高效节能的空调装置,与传统空调装置相比较具有调节电力不平衡、节能环保等优点,因此必将拥有广阔的应用空间。但噪声问题是燃气机热泵走向商业化的一个难题,随着人们生活标准的提高,对声学环境的要求也在提高,而目前关于燃气机热泵噪声控制方面的工作不多,本文对燃气机热泵系统的噪声控制进行了理论模拟及实验研究。主要研究内容如下:对燃气机热泵机组的噪声进行频谱特性分析是噪声控制的基础,采用噪声振动测量仪器测定燃气机热泵机组在不同转速下的声压级,总声压级最高达95.2dB(A),通过对分析频谱特性,得出声源具有宽频带、噪声峰值大等特点。在分析了声源特点的基础上,结合声学理论与实际经验,建立了隔声罩三维模型与双室抗性消声器模型,从隔声、吸声角度分析了噪声控制原理,最终将声能转化为其他形式的能量,达到降噪目的;结合本试验台的具体实际情况与本课题其它成员一起设计了燃气机热泵机组的隔声装置,对采用降噪装置后的试验台进行实验测量,总声压级降到77.8dB(A),通过实验验证了设计的合理性。在学习声学理论与数值模拟计算的基础上,采用比利时LMS公司开发的商用软件SYSNOISE进行仿真模拟,建立边界元模型(IBEM)对隔声罩表面及内部声场进行模拟,结合隔声罩内温度场的模拟结果,分析了隔声罩通风与密封问题,对重要的测点进行定量的计算,得出的结果与实验结果相符合,再一次验证模拟的合理性。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.1.1 燃气机热泵技术
• 1.1.2 燃气机热泵噪声问题及危害
• 1.2 国内外燃气机热泵噪声控制研究现状
• 1.2.1 国内外燃气机热泵研究现状
• 1.2.2 国内外噪声控制的方法综述
• 1.3 本论文的研究内容
• 1.4 本章小结
• 第二章 燃气机热泵及降噪原理
• 2.1 燃气机热泵试验台简介
• 2.1.1 燃气机热泵工作原理
• 2.1.2 燃气机热泵的技术特点
• 2.1.3 燃气机热泵系统噪声分析
• 2.2 噪声控制原理
• 2.2.1 隔声罩降噪原理
• 2.2.2 消声器降噪原理
• 2.3 本章小结
• 第三章 燃气机热泵噪声控制理论基础
• 3.1 声波及其基本概念
• 3.2 噪声声学基础
• 3.2.1 声波方程
• 3.2.2 声能与声强
• 3.2.3 声压级计算
• 3.3 声场模拟模型原理
• 3.3.1 SYSNOISE 软件简介
• 3.3.2 SYSNOISE 的理论基础
• 3.4 本章小结
• 第四章 燃气机热泵的噪声控制系统设计
• 4.1 噪声分析及本试验台治理方案
• 4.1.1 噪声污染的认识
• 4.1.2 噪声控制及其经济性
• 4.1.3 试验台噪声分析与治理
• 4.2 燃气机热泵隔声装置设计
• 4.2.1 本试验台隔声装置
• 4.2.2 隔声罩的声学模型
• 4.2.3 隔声罩通风散热计算
• 4.2.4 隔声罩的密封与设计
• 4.3 消声装置设计
• 4.3.1 排气噪声理论分析及辐射声场模型
• 4.3.2 消声器简介与原理
• 4.3.3 消声器分析模型与设计
• 4.4 本章小节
• 第五章 燃气机热泵噪声实验测量与数值模拟
• 5.1 燃气机热泵机组噪声的测量
• 5.1.1 噪声测量原理
• 5.1.2 噪声测量处理方法
• 5.1.3 实验数据分析
• 5.2 燃气机热泵机组声场数值模拟
• 5.2.1 声场数值模拟简述
• 5.2.2 SYSNOISE 建模分析过程
• 5.2.3 模拟结果与分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 今后工作建议
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢