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影响空载噪声的因素:铁心产生噪声的原因主要是在交变磁场作用下,硅钢片的尺寸会发生小的变化。由于磁致伸缩的变化周期是电源频率的半个周期,磁致伸缩引起的变压器本体的振动,是以两倍的电源频率为基频率的,所以硅钢片的振动主要是由铁磁材料的磁致伸缩特性引起的。磁致伸缩率大小与硅钢片的材质有关。磁致伸缩率越大,则噪声就越大。当磁场强度相同的情况下,材质好的硅钢片磁致伸缩也小,因此噪声也小。磁致伸缩率还与磁场强度有关,磁场越强,ε越大。磁致伸缩率还与硅钢片表面是否涂漆及退火有关,因为涂层对硅钢片有附着力,可防止硅钢片变形。在同样磁场强度下退火的硅钢片比不退火的硅钢片磁致伸缩要小很多,这是由于选择好的退火工艺,可以成倍降低磁致伸缩。变压器空载噪声除与本身材质等有关外,还与接缝的情况有关。
影响空载噪声的其它因素:(1)铁心结构的影响。噪声与心柱和铁轭直径、铁心窗高、铁心窗口宽度、铁心质量有关。铁心质量每降低1t,噪声可降低1/3db(a)值。铁心窗高与铁心直径的比值每减小0.1,变压器噪声就要降低2—3db。(2)空载噪声的频率是以两倍电源频率为其基频的。铁心中除了基频磁通外,还有高频磁通,所以空载噪声频率也存在二次以上的高频频波。当铁心油箱的固有频率与噪声频率接近时,将发生噪声共振现象,使噪声增大。因此,变压器铁心和油箱的固有频率要避开一些高频频波。(3)为了防止铁心共振,在设计低噪声变压器时,还要考虑铁心的自振频率。当变压器的额定频率为50hz时,铁心的自振频率应避开以下频带:75-125hz,165-235hz,275-325hz,375-425hz。如自振频率避开共振频带,铁心将不会产生共振。
中空玻璃是由两层或多层平板玻璃构成,四周用度气密性好的复合粘剂将两片或多片玻璃与铝合金框或橡皮条粘合,密封玻璃之间留出空间,冲入惰性气体以获取优良的隔热隔音性能。
由于玻璃间内封存的空气或气体传热性能差,因而产生优越的隔音效果。中空玻璃还可以在夹层摆入不同的窗花,做出特殊的装饰效果。在别墅装修中尤为常见。
隔声罩可以有效地阻隔噪声的外传,减少噪声对环境的影响,但会给维修、监视、管路布置等带来不便,并且不利于所罩装置的散热,有时需要通风以冷却罩内的空气。
隔声罩(sound insulation encasing、acoustic enclosure) 是一种可取的有效降噪措施,它把噪声较大的装置封闭起来,可以有效地阻隔噪声的外传和扩散,以减少噪声对环境的影响
隔声罩外壳由一层不透气的具有一定重量和刚性的金属材料制成,一般用2~3毫米厚的钢板,铺上一层阻尼层。阻尼层常用沥青阻尼胶浸透的纤维织物或纤维材料(用沥青浸麻袋布、玻璃布、毡类或石棉绒等),有的用特制的阻尼浆。
为了减少隔声罩的体积和噪声的辐射面积,其形状应与该声源装置的轮廓相似,罩壁尽可能接近声源设备的外壳;但也要考虑满足检修监测方便、通风良好、进排气及其消声器正常工作的要求。此外,曲面形体应有较大的刚度,有利于隔声。要尽量少用方形平行罩壁,以防止罩内空气声的驻波效应,使隔声量出现低谷。
隔声罩的壁材应具有足够大的透射损失LTL。隔声罩的罩壁材料可采用铅板、钢板、铝板,壁薄、密度大的板材,一般采用2~3mm钢板即可。
通过加筋或涂贴阻尼层,以抑制和避免钢板之类的轻型结构罩壁发生共振和吻合效应,减少声波的辐射。阻尼层的厚度应不小于罩壁厚度的2~4倍,一定要粘贴紧密牢固。
隔声罩与机器之间不能有刚性连接,通常将橡胶或毛毡等柔性连接夹在两者之间吸收振动,否则会将机器的振动直接传递给罩体,使罩体成为噪声辐射面,从而降低隔声效果。机器与基础之间、隔声罩与机器基础之间均也需要隔振措施。
典型应用: 机器、设备隔声罩; 空压机、风机、水泵隔声罩; 在线检测隔声罩; 空调室外机组隔声罩; 车间办公室、操作间
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隔声材料(Soundproof Materials),是指把空气中传播的噪声隔绝、隔断、分离的一种材料、构件或结构。对于隔声材料,要减弱透射声能,阻挡声音的传播,就不能如同吸声材料那样多孔、疏松、透气,相反它的材质应该是重而密实的,如钢板、铅板、砖墙等一类材料。隔声材料材质的要求是密实无孔隙或缝隙;有较大的重量。由于这类隔声材料密实,难于吸收和透过声能而反射能强,所以它的吸声性能差。
隔声材料:材料一、能过共振吸声的方式的隔音材料有:石膏板、石棉水泥、胶合板、钢板、铝板以及硬质纤维板。材料二、玻璃棉、麻棉毛毡、有机纤维材料、岩棉、矿棉以及聚苯乙烯泡沫塑料这几种。材料三、石膏板、硬质纤维板等能够将板块四周固定,然后连通板后的封闭空气层,从而达到吸音隔音的效果。材料四、皮革、塑料薄膜、人造革等具有不透气、张拉能力强而且柔软的材料,通过声音的共振频率能够有效阻隔声音传播。材料五、具有特殊功能的窗幕以及空间吸声体。
凡是能用来阻断噪声的材料,统称为隔声材料。 隔音材料五花八门,日常人们比较常见的有实心砖块、钢筋混泥土墙、木版、石膏板、铁板、隔声毡、纤维板等等。 严格意义上说,几乎所有的材料都具有隔音作用,其区别就是不同材料间隔音量的大小不同而已。同一种材料,由于面密度不同,其隔音量存在比较大的变化。 隔声量遵循质量定律原则,就是隔音材料的单位密集面密度越大,隔音量就越大,面密度与隔音量成正比关系。
隔音材料在物理上有一定弹性,当声波入射时便激发振动在隔层内传播。当声波不是垂直入射,而是与隔层呈一角度 θ 入射时,声波波前依次到达隔层表面,而先到隔层的声波激发隔层内弯曲振动波沿隔层横向传播,若弯曲波传播速度与空气中声波渐次到达隔层表面的行进速度一致时,声波便加强弯曲波的振动,这一现象称吻合效应。这时弯曲波振动的辐度特别大,并向另一面空气中辐射声波的能量也特别大,从而降低隔声效果。
产生吻合效应的频率fc为: fc=co2/2 π sin2 θ [12 ρ (1- σ 2)/eh2]1/2 式中 ρ 、 σ 、e分别为隔层材料的密度、泊松比和杨氏模量,h是隔层厚度。任意吻合频率fc与声波入射角 θ 有关。在大多数房间中的声场都接近于混响声场,到达隔层的入射角从0°到90°都有可能,因此吻合频率出现在从掠入射( θ=90°) 的fc0开始的一个频率范围,也就是说吻合效应使某一频率范围的隔声效果变差。一般这一频率范围发生在中高频。从质量定律知道,中高频隔声量较大,除了内阻尼很小的金属板外,因吻合效应使中高频隔声量降低的现象,不会引起很大的麻烦。
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