家用电器风机噪声的一种等效声源建模方法

风机噪声是油烟机、吸尘器、电吹风等家用电器的主要噪声源,噪声管理是这类产品开发的关键。为缩短家用电器的开发周期,需要在设计阶段对产品进行噪声预测与评估。传统预测方法是对风机和系统整体建模,进行气动噪声流体-声学联合仿真(Computational Fluid Dynamics-Computational Aeroacoustics, CFD-CAA)。但该方法使声源与声传播过程相耦合,设计每当有修改的时候,就要需要进行全系统计算,开发效率较低。为此,文章提出一种可以将风机声源特性与系统声传播过程解耦的噪声源建模方法,分析风机气动声源特性,建立风机等效源模型。设计了风机噪声试验,测试风机的风口噪声,提取等效声源强度,用于快速预测不同系统、不同工况的噪声。将该模型应用于两种型号的油烟机噪声分析,结果表明,对不同的风道结构,系统噪声预测误差均在3 dB左右。

变压器双层多线声源等效模型的建立与研究

变电站噪声存在传播距离远、传播过程中干涉现象明显等特点,导致商业噪声软件的预测值与实测结果常出现不符的情况,使得工程投运后会出现厂界噪声超标现象。为解决此问题,基于有限元-边界元(Finite Element Method-Boundary Element Method,FEM-BEM)耦合理论,使用有限元仿真软件COMSOL对变压器声源特性及声源等效模型建立方法展开研究。提出一种通过设置双层多线声源的方法建立变压器声源等效模型。通过对声源模型及其传播模型对比实测数据进行研究分析,可发现在距离变压器立面距离5 m之外,仿真噪声衰减数据与实测噪声衰减平均数据的误差基本控制在3 dB以内。本模型可精准预测变电站噪声衰减,为特高压输变电工程的进一步精细化设计提供了理论依据和方法指导。

三相电抗器立体井型线声源等效模型的建立

随着社会发展和人民环保意识的提高,特高压(ultra high voltage,UHV)噪声污染的投诉与纠纷日益增多,已经成为制约电网绿色发展与建设的重要因素。通过对特高压变电站内主设备噪声的测量,发现三相电抗器噪声最大,且出现极大与极小值交替现象。说明电抗器噪声在传播过程中存在明显的干涉效应,这也是造成常用商业噪声软件的预测值与实测结果不符的主要原因。为解决此问题,基于有限元法(finite element method,FEM)声固耦合及有限元法-边界元法(FEM-boundary element method,FEM-BEM)耦合理论,使用数值仿真软件COMSOL对三相电抗器声源特性及声源等效模型建立方法展开研究。研究发现三相电抗器噪声频谱中100 Hz的声功率级占比全频带声功率级超过90%,说明100 Hz是造成干涉效应的主要频率。并基于此频率提出一种通过设置井型线声源的方法建立三相电抗器声源等效模型。结果显示:模型仿真计算的预测结果与实测值的趋势基本一致,差异在修正后实现了较高的吻合度。研究对于三相电抗器设备的噪声预测与治理具有现实指导意义,为特高压输变电工程的进一步精细化设计提供了一种有效思路与方法。

变电站变压器类设备噪声预测与控制优化

随着电能的不断发展,变电站噪声问题越来越受到公众重视,变电站噪声的控制显得十分重要。变电站噪声对变电站环保评估有重要影响,更加精准有效地降低变电站噪声显得尤为重要,本文通过对比Cadna/A软件与有限元计算软件comsol与LMS,提出一种简单有针对性的变电站低频噪声预测计算方法,并对变电站主要声源附近低频噪声控制提出针对性方案,为变电站噪声控制提供思路。