中车唐山机车车辆有限公司 河北唐山 064000
摘要：目前，电力短缺的问题越来越突出，人们对环境保护的要求也越来越高。备用电源、静电扬声器柴油发电机组由于其低噪音得到了广泛的应用，特别是作为医院、酒店、高端生活小区、大型商场等环境噪声要求严格的场所不可缺少的应急设备。大功率机组由于噪声大，只有实现大量的降噪，才能使机组的噪声水平满足当前环保的要求。因此，研究具有良好降噪性能的音箱对机组的发展和使用具有重要意义。
关键词：铁路；柴油发电机组；静音箱
1对柴油发电机组的概述
柴油发电机作为一种常见的发电装置，在我国的移动电站、各类工厂、大型电力企业和各类应急电站中得到了广泛的应用。由于柴油发电机组种类繁多，可以根据柴油发动机的类型进行粗略的划分。根据柴油机转速分类，可分为中低速发电机组、中速发电机组和高速发电机组;根据发电机的类型，可分为三种发电机组:工频、中频和直流;按机组控制方式可分为通用机组和自动控制机组;根据发电机组的主要用途，也可分为应急机组和通用动力机组。
2柴油发电机组构成及工作原理
发电机组由底座、柴油发动机、发电机、控制器、散热器、静电扬声器组成。根据不同地方的不同要求，发电机组可分为固定式发电机和移动式发电机。为了有效降低柴油发电机的噪声，相关技术人员设计了带静电扬声器的发电机组。音箱的研究不仅保证了工作人员的工作环境质量，而且使柴油发电机组能够在室外工作。音箱像一个封闭的大盒子，使柴油发电机组在室外工作时，不会受到长期日晒、降雨等的影响。
柴油在发电机中点燃后，混合气体被驱动燃烧，体积膨胀推动活塞上下移动，这在物理学上称为做功。活塞在往复循环中上下运动，然后不断产生动能带动发电机运行，通过控制器的作用，发电机组不断产生电能。
3噪声分析
为了有效地控制噪声，首先分析了机组噪声的产生和分布，从而有针对性地应用噪声控制技术。根据燃气轮机发电机组的工作原理，噪声的产生是非常复杂的。从其产生的原因及部件来看，汽轮发电机组的噪声主要包括以下几个部分:排烟噪声；机械噪声；燃烧噪声；冷却风扇及排气噪音；进气噪声；发电机的噪音。根据其传播路径，可以归纳为以下几种噪声。
(1)内燃机混合烟噪声是内燃机排气通道噪声。混合烟噪声是一种高温、高速脉动气流噪声。它是机组噪声中能量最大、分量最多的部件，远远高于机体所辐射的吸入噪声和机械噪声。它是机组总噪声的重要组成部分，也是噪声控制的重点。它的基本频率是内燃机的点火频率。
(2)进气噪声为箱体进气处的噪声。进气噪声主要包括机组机械噪声、发电机噪声和气流噪声。由于进气是无源的，且远离主要噪声源，与其他位置相比，噪声水平相对较低，所需降噪量较小。
(3)排气噪声是指箱体出风口的噪声。排气噪声的主要成分是排气噪声、气流噪声、风机噪声、机械噪声和内燃机的燃烧噪声。该地区噪声源较多，噪声水平较高，由于机组采用强排气降温，增加了噪声的向外传播，噪声控制相对困难。
4静音箱隔声和吸声计算及设计
隔声箱体是为有效降低机组噪声对外界的影响，有效阻断噪声传播途径而设计的封闭空间。当机组放置于箱体内部时，由于隔声技术、吸声等技术有效地阻止噪声向外传播，将噪声源的噪声控制在箱体内部，从而降低其对外界的影响。隔声技术是用隔声体使部分声波的传播方向改变(反射、折射)，使穿透该物体的声波能量减弱，从而降低隔声体另一面的噪声。物体的隔声量TL与构件的面密度m(kg/m2)和声波激发频率f(Hz)有关，单层板隔声量计算公式为
.png)
(1)
因此，面密度越大，惯性阻力越大，越难激发振动，声波越难透射，其隔声量也越大，故在设计时尽量选择面密度大的材料作为箱体壁板。在实际的工程应用中，常以平均隔声量计算壁板的隔声量，计算公式为
.png)
(2)
根据实际隔声量要求，以式(2)计算壁板厚度。在进行隔声处理的同时，大量的声波被反射回箱体内部，与原有声波形成混响声，将增加内的噪声级和噪声能量，从而降低壁板的隔声效果。因此在进行隔声处理的同时要在壁板内侧贴附吸声材料，对内部噪声进行吸声处理。在降低噪声向外辐射的同时降低箱内的噪声能量，从而有效降低总体噪声级。吸声是声波在传播过程中，遇到各类材料时，一部分声能向材料内部传播而产生能量转移、转换、或干涉壹解人而使声波的能量减弱，其直观表现为声级的下降，使噪声值下降。
5柴油发电机组噪声控制措施
5.1空气动力噪声控制
5.1.1排气系统噪声控制
在柴油发电机组的噪声控制中，可以在消声器中面对面地增加排气系统的噪声，从而在原有消声器的控制下，有效地降低排气系统的噪声。当排气系统的排气管长度超过10米时，需要增加对其管径的处理。该方法能有效降低发电机组的排气压力。同时，通过对机房内部进行降噪处理，可以降低噪声向室外扩散的强度，从而达到相关的噪声环境保护要求。消声器的设计应充分考虑柴油发电机组运行过程中产生的高温、高压和高速气流。在这种运行状态下，高强度的压力、温度和气流会对消声器的消声效果产生影响。其中影响最大的因素是气流的影响，主要是消声器的整体消声元件。气流的高速冲击会引起消声器内部振动，辐射噪声。因此，消声器的选择是非常重要的。消声器结构不科学或设计加工工艺不合格，会影响消声器的消声性能。从长远来看，会对消声器造成一定的损伤，从而导致消声器的消声性能丧失或消声能力大大降低。同时，高的气体流量也会影响消声器的消声能力，消声器产生较大的压力，大大降低了消声器的使用寿命。
5.1.2进气系统噪声控制
在进气系统的噪声控制，柴油发电机组通常配有空气过滤器，可以有效降低噪声产生的空气进气系统，成为一个弱噪声源在整个柴油发电机组的噪声。然而，在发动机总体噪声的有效控制，进气系统的噪声成为了发电机组的主要噪声源。因此，有必要选择具有有效降噪能力的进气消声器。通过进气消声器与空气滤清器的有效结合，可以设计出整个进气系统。在不影响发电机组工作性能的前提下，既能满足空气过滤的要求，又能有效地控制进气系统的噪声。该方法是进气系统噪声控制中最有效的方法。
5.2发电机组表面辐射噪声
由于发电机组的性能，对柴油机表面辐射噪声的控制受到很大的限制。因此，从技术角度控制表面辐射噪声是非常困难的。一般来说，可以有效地减少噪声通过调整发动机的结构设置，以减少柴油发电机组的整体噪音。主要措施是适当加强发电机组的结构强度，提高发电机组的阻尼。通过这种方式，机械噪声和燃烧噪声的声源共振，可有效减少和表示响应程度的发电机组的整体结构可以减少。同时在不影响发电机组运行的前提下，降低噪声辐射的表面积，进一步控制辐射噪声。
6结语
总之，柴油发电机组的噪声控制主要在于控制气动噪声和表面辐射噪声发电机组，在控制的过程中，应当采取相关措施对消声器、排气和进气系统结合具体的实际情况和相关技术手段来减少噪声在柴油发电机组的操作和综合利用噪声控制技术需要设计一个静音箱。
参考文献
[1]张乃龙,杨文通,刘志峰,费仁元.柴油发电机组静音箱的设计[J].机械设计与制造,2006.09.
A，U9V
论文作者:李雪辉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/16
标签：噪声论文; 机组论文; 消声器论文; 噪声控制论文; 柴油发电机组论文; 隔声论文; 声波论文; 《基层建设》2019年第30期论文;