微穿孔PC板在發(fā)電機(jī)組隔聲罩設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

  噪聲污染問題,已越來越引起人們的普遍關(guān)注。解決發(fā)動(dòng)機(jī)噪音污染已成各個(gè)企業(yè)應(yīng)該關(guān)心的問題，尤其在人口密集、工業(yè)集中、交通運(yùn)輸業(yè)發(fā)達(dá)的大中城市,噪聲問題尤為突出。交通噪聲直接與內(nèi)燃機(jī)噪聲有關(guān)。而控制內(nèi)燃機(jī)噪聲不外乎三個(gè)方面,一是在聲源上進(jìn)行控制,即有源噪聲控制;二是在傳播途徑上加以控制,即無源噪聲控制;三是在接收者身上采取隔離措施,減小噪聲對(duì)接收者的危害。無源噪聲控制是一種傳統(tǒng)的、有效的、常用的技術(shù),包括消聲、吸聲、隔聲、減振等特點(diǎn)。采用吸聲材料、吸聲結(jié)構(gòu)降低反射引起的混響聲,從而達(dá)到控制噪聲的目的,是常用的方法之一。

  隨著我國對(duì)吸聲機(jī)理、吸聲結(jié)構(gòu)、吸聲材料等進(jìn)行試驗(yàn)研究,出現(xiàn)了不少新產(chǎn)品。應(yīng)用馬大猷教授微穿孔理論而設(shè)計(jì)安裝的各種微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu),在體育館、游泳館、食品業(yè)、電信業(yè)、運(yùn)輸業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。在噪聲傳播途徑上設(shè)置隔聲罩、隔聲屏、隔聲門、隔聲室等,也是控制噪聲的有效方法之一。本文引進(jìn)一種新型的吸聲及隔聲材料,聚碳酸酯板即PC板,將它加工成微穿孔板,組裝成可拆卸式的機(jī)動(dòng)隔聲罩,用于小型內(nèi)燃機(jī)的噪聲控制中,通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量,效果良好,平均降噪量達(dá)13dB。

材料工藝、主要性能及裝置研制

  PC板又稱聚碳酸酯耐擊板,它是由韓國世原企業(yè)株式會(huì)社生產(chǎn)的擠出板材。PC板具有耐沖擊、打不破、阻燃、重量輕、絕緣,可冷彎曲加工,可切、可鋸、可鉆孔、透光、耐候強(qiáng)、耐低溫、適合室外使用等特點(diǎn)?？刹捎们度敕?、螺釘固定法和粘結(jié)法等方法安裝固定。上海內(nèi)環(huán)線高架道路,南北高架道路和東西向高架道路上設(shè)置的聲屏障,多數(shù)都是采用的PC板,其現(xiàn)有規(guī)格厚度:1.0、1.5、2.0、3.0、3.5、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0mm;寬度1100.0mm;長(zhǎng)度不限。

  PC板的主要技術(shù)性能:密度1.2g/cm3;拉伸屈服強(qiáng)度64.5MPa;拉伸斷裂強(qiáng)度58.5MPa;相對(duì)深長(zhǎng)率94%;缺口沖擊強(qiáng)度86kJ/m2;熱變形溫度135℃;收縮率1.3%;透光率88%;落球沖擊500g.m,130℃,48h不碎;落球沖擊500gm,-30℃,2h不碎;氧指數(shù)26%;6mm厚PC板平均隔聲量(100～3150Hz)21.5dB(A),隔聲指數(shù)24dB(A)。根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算,基于馬大猷教授的微穿孔理論,選取了2.0mm(吸聲板)和4.5mm(隔聲板)的PC板,制成雙層PC板的隔聲罩,它內(nèi)側(cè)吸聲板為微穿孔板插板結(jié)構(gòu),孔直徑是1mm,孔間距為6mm,穿孔率為2%。外側(cè)為隔聲板,中間留有60mm的空氣隙厚度。另外考慮到此裝置的機(jī)動(dòng)性,我們選擇了輕質(zhì)鋁合金做成骨架再鉚以PC板。

試驗(yàn)結(jié)果與分析

  采用HS5660A型精密聲級(jí)計(jì)對(duì)DF3000型汽油發(fā)電機(jī)組加罩前后進(jìn)行了噪聲聲功率和噪聲頻譜的測(cè)量。聲功率測(cè)量工況:機(jī)組在額定工況下工作,轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,負(fù)載3kW。測(cè)量環(huán)境:空曠的場(chǎng)地,測(cè)試儀器距機(jī)組1m,水泥地面。

  DF3000型汽油發(fā)電機(jī)組加罩前后噪聲測(cè)試結(jié)果,由于內(nèi)層采用了PC微穿孔板作為吸聲結(jié)構(gòu),它比普通穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)高,吸聲頻帶寬,其平均吸聲系數(shù)達(dá)αT=0.56。而且,該微穿孔結(jié)構(gòu)可用于高溫、高速氣流、有水,有汽以及要求特別潔凈的場(chǎng)所,適用范圍廣。同時(shí),由于裝置外層采用了

  4mmPC板作為隔聲結(jié)構(gòu)。因此,該裝置平均隔聲量達(dá)13dB(A)以上。

結(jié)論

  (1)用PC板制成的裝置的平均降噪量≥12dB(A),隔聲罩外1m處的噪聲≤85dB(A)。

  (2)在隔聲罩兩端加風(fēng)機(jī)后,通過強(qiáng)制通風(fēng)使機(jī)組能正常工作。

  (3)由于PC板質(zhì)量小,而且采用各單元板用卡簧連接的形式,可快速安裝和拆卸,而且多次拆裝不易損壞,機(jī)動(dòng)性好。

  (4)具有保溫性能,可改善機(jī)組冷啟動(dòng)性能,縮短了機(jī)組的暖機(jī)時(shí)間。

  (5)該隔聲罩綜合考慮了各種工作要求,集降噪、通風(fēng)散熱、防雨等功能于一體。

  (6)通用性強(qiáng),可適用于1～3kW的汽、柴油發(fā)電機(jī)組及其它動(dòng)力發(fā)電機(jī)組。

（責(zé)任編輯：伊藤發(fā)電機(jī)）