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15年環(huán)保工程師專業(yè)知識三輔導(dǎo)3

發(fā)表時間:2014/11/4 9:49:21 來源:互聯(lián)網(wǎng) 點擊關(guān)注微信:關(guān)注中大網(wǎng)校微信
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一、機械噪聲源

由于機械設(shè)備運轉(zhuǎn)時存在不平衡,各零部件之間因偏差或表面缺陷而相互撞擊、摩擦產(chǎn)生的交變機械作用力使設(shè)備金屬板、軸承、齒輪或其他運動部位發(fā)生振動而輻射出噪聲的聲源稱為機械噪聲源。機械噪聲源又分為下列幾種。

1、撞擊噪聲

因沖擊力的作用會使機械產(chǎn)生較強的沖擊噪聲。如鍛錘工作時其機械能分為四部分,第一部分做功、第二部分轉(zhuǎn)化為熱能、第三部分通過基礎(chǔ)以固體聲的形式向四周地面?zhèn)鞑?,第四部分則轉(zhuǎn)化為使機件產(chǎn)生彈性形變的振動能。機件彈性形變振動能的一部分再以聲波的形式向四周空間輻射,形成撞擊噪聲,這種噪聲還可以分解為撞擊瞬間產(chǎn)生的噴射噪聲、壓力脈沖噪聲和結(jié)構(gòu)噪聲。其中以結(jié)構(gòu)噪聲產(chǎn)生的影響最大,輻射噪聲的時間最長。

撞擊噪聲有以下特征:當(dāng)撞擊發(fā)生在較硬的光滑物體之間時,作用時間短,作用力大,則激勵的頻帶寬,激發(fā)物體本身振動方式就多,呈寬頻帶撞擊噪聲;如果撞擊發(fā)生在較軟的不光滑的物體之間時,作用時間相對較長,作用力小,激勵的頻帶窄,激發(fā)的振動方式少。

2、激發(fā)噪聲

一般由旋轉(zhuǎn)機械的周期性作用力產(chǎn)生。最簡單的周期力是由轉(zhuǎn)動軸、飛輪等轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的靜、動態(tài)不平衡所引起的偏心力。這種作用力正比于轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的質(zhì)量和靜、動態(tài)的合成偏心距,也正比于轉(zhuǎn)動角速度的平方。當(dāng)轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速達到其臨界轉(zhuǎn)速時,則該系統(tǒng)自身會產(chǎn)生極大的振動,并將振動力傳遞到與其相連的其他機械部分,激起強烈的噪聲。激發(fā)噪聲會隨著機件縫隙的存在、結(jié)構(gòu)剛度不夠或摩擦嚴重而增大。

3、摩擦噪聲

物體在一定的壓力作用下相互接觸并作相對運動時,物體之間產(chǎn)生摩擦,摩擦力以反運動方向在接觸面上作用于運動物體,從而激發(fā)物體振動而產(chǎn)生噪聲。如汽車的剎車聲等。

摩擦噪聲中的主要是摩擦引起物體的張弛振動所激發(fā)的噪聲,當(dāng)振動頻率與物體的固有振動頻率相同時,摩擦噪聲將達到最大。

4、結(jié)構(gòu)噪聲

機械噪聲是由于機械振動系統(tǒng)受迫振動和固有振動共同引起的,其中固有振動起了主要的作用,固有振動頻率是噪聲的主要組成成分,而振動系統(tǒng)的固有振動頻率取決于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征和參數(shù),所以稱為這種噪聲為結(jié)構(gòu)噪聲。

任何機械部件都有它固有的振動方式,不同的振動方式對應(yīng)于不同的振動頻率。振動的方式、頻率與部件或物料的物理性質(zhì)、部件的結(jié)構(gòu)形狀和振動的邊界條件有關(guān)。物料的彈性模量愈大,材料愈粗、厚,則其固有頻率愈高;材料的面積愈大,即棒愈長,板面積愈大,則其固有頻率愈低。

5、齒輪噪聲

嚙合的齒輪對或齒輪組,由于相互碰撞或摩擦可激起齒輪體的振動,這種情況下輻射出來的噪聲稱為齒輪噪聲。

6、軸承噪聲

軸承內(nèi)相對運動的元件之間的摩擦和振動,或者轉(zhuǎn)動部分的不平衡、相對運動元件之間的撞擊等,都會導(dǎo)致軸承噪聲的產(chǎn)生。

二、空氣動力性噪聲源

由于機械零件和周圍及封閉媒質(zhì)(空氣)交互作用而輻射出噪聲的聲源稱為空氣動力性噪聲源。

1、噴射噪聲:氣流從管口以高速(介于聲速與亞聲速之間)噴射出來,由此而產(chǎn)生的噪聲稱為噴射噪聲,也稱為噴注噪聲或射流噪聲。

2、渦流噪聲:氣流流經(jīng)障礙物時,由于空氣分子黏滯摩擦力的影響,具有一定速度的氣流與障礙物背后相對靜止的氣體相互作用,在障礙物的下游區(qū)形成帶有渦旋的氣流。這些渦旋中心的壓強低于周圍介質(zhì)的壓強,每當(dāng)一個渦旋脫落時,湍動氣流就會出現(xiàn)一次壓強跳變,這些跳變的壓強通過周圍介質(zhì)向外傳播,并作用于障礙物。當(dāng)湍動氣流中壓強脈動含有可聽聲的頻率成分且強度足夠大時,就能輻射出噪聲,稱為渦流噪聲或湍流噪聲。

3、旋轉(zhuǎn)氣流噪聲:旋轉(zhuǎn)的空氣動力機械(如飛機螺旋槳),旋轉(zhuǎn)時與空氣相互作用而連續(xù)產(chǎn)生壓力脈動,從而輻射的噪聲稱為旋轉(zhuǎn)氣流噪聲。

4、燃燒噪聲:各種燃料通過燃燒器與空氣混合而燃燒,在燃燒過程中可產(chǎn)生強烈的噪聲,這種噪聲稱為燃燒噪聲。氣態(tài)燃料燃燒噪聲有如下特性:

(1)燃燒吼聲:可燃混合氣體燃燒產(chǎn)生的噪聲,稱為燃燒吼聲。燃燒吼聲強度與燃燒強度成正比,燃燒強度表示單位體積的熱量釋放率,當(dāng)火焰燃燒速度保持不變而火焰體積增大時,則強度降低,燃燒吼聲也降低。

(2)振蕩燃燒噪聲:可燃混合氣通過燃燒器燃燒時,由于燃燒氣體的強烈振動而產(chǎn)生的噪聲,稱為振蕩燃燒噪聲,也稱為燃燒激勵脈動噪聲。

(3)工業(yè)燃燒系統(tǒng)的噪聲:來自燃燒設(shè)備與燃燒過程的噪聲,如可燃氣及空氣供應(yīng)系統(tǒng)中的風(fēng)機和閥門噪聲,可燃氣與空氣從燃燒器噴嘴噴出的噴射噪聲,以及燃燒爐或燃燒器所在空間的共振聲等,這些噪聲能與燃燒吼聲和脈動噪聲一起合成為燃燒系統(tǒng)的噪聲。

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