基于声辐射控制的高速铁路低频降噪技术研究

降低声源强度和提升声学材料吸/隔声性能是当前高速铁路噪声控制的主要技术路线。针对高速铁路既有降噪基础设施抑制低频噪声有限的现状,探讨了基于声辐射控制的高速铁路低频降噪技术。通过分析薄膜型复合结构的声振耦合特性,研究了薄膜型声学超材料的声学性能及关键影响参数,并利用声学超材料的相位控制能力,以控制轮轨区域噪声为例,对桥面板进行了声学设计,验证了声辐射控制技术降低铁路噪声的有效性,为后续相关研究提供了新思路。     

降噪效果的百分比评价指标

用A声级来评价噪声及降噪量,其特点是测量方便,计算简单,符合人耳的听觉特性,是目前最常用的一种噪声评价量。但是,用A声级来评价降噪量不能表示降噪效果的百分率。对于非专业技术人员来说,仅知道A声级降噪量还不能明了降噪率到底多大。因此,为了更清楚地说明问题,许多噪声治理     

考虑一次反射声的高铁声屏障插入损失计算模型

为了提高铁路声屏障降噪效果预测的准确程度,在现有高速铁路声屏障声学计算公式的基础上,考虑声波在声屏障与列车车体之间的声波反射现象,推导出考虑一次反射声的高速铁路声屏障插入损失计算公式。结果表明,在单声源模式下,考虑一次声波反射后,声屏障插入损失比不考虑反射声的情况降低了0. 9～2. 6 d B。因此,在高速铁路声屏障设计中宜考虑噪声在声屏障与车体间的反射作用对降噪效果的影响。     

悬停状态双旋翼气动干扰与安全间隔研究*

为了保证旋翼无人机编队飞行时的安全性,探究双旋翼间的气动干扰作用,采用计算流体力学仿真的方法,研究悬停状态下不同间隔的双旋翼流场干涉特征和气动参数变化。首先通过单旋翼实验和数值结果对比,验证数值方法的有效性;然后分析不同间隔双旋翼流场干涉的截面速度分布和涡量分布特征;最后讨论双旋翼作用下间隔对气动参数的影响。研究结果表明:气动干扰主要影响2#旋翼的流场特征和气动参数;当两旋翼无横向间隔时,流场可保持对称性,气动力变化主要表现为拉力和扭矩的降低;当横向间隔0.5D≤X≤1.0D时,2#旋翼速度场和涡量场扩散范围受限,其流场出现明显非对称特征;在X=0.5D且1.0D≤Z≤3.0D间隔时2#旋翼受到显著俯仰力矩作用,为悬停较危险区域。     

微穿孔板吸声结构设计参数研究进展

为推进健康城市防噪降噪工作,预防和减少噪声污染对人们健康产生的危害和不良影响,研究声学材料-微穿孔板吸声结构设计参数对降噪防噪的促进作用。首先,采用文献综述方法,以传统微穿孔板基本理论和基本特性为基础,根据国内外研究现状,按照改变板结构、微孔结构和空腔结构等设计参数进行分类;其次,分析不同改变方式对微穿孔板吸声性能的影响;最后,归纳总结可提升微穿孔板降噪功效的不同方法。研究结果表明:合理改变微穿孔板吸声结构设计参数是预防和改善噪声污染的有效方法,研究结果可为健康城市防噪降噪工作提供参考依据及理论支撑。     

金属加工车间的噪声防护

在金属品生产中,噪声危害是一种很突出的劳动卫生问题。它既来自主要引上产设备,如抽丝机、钢丝绳机等的运行中,亦来自空气压缩机、气动系统、通风机、电动机等辅助生产设备的运行中。因此,消除或降低金属品生产的噪声,是劳动保护的一大课题。总结实践经验,可以采取以下几种方法。 直接在噪声源处降噪 工作设备噪声形成的原因有三种。第一种是由单个冲击或周期性冲击和它们的组合设备所产生的振动;第二种是从振动源向机械与机组表面传播的振动,以及向振动设备厂房的墙壁和基础传播的振动;第三种是由机械部件的旋转运动,例如由钢丝绳机械的舞…     

轻轨桥架声屏障优化设计研究

随着城市轻轨建设的发展,交通噪声污染逐渐引起人们重视。在轻轨桥架两侧设置声屏障是控制轨道噪声的重要措施之一。声屏障的高昂成本往往是由不合理的设计参数造成的,通过对目前声屏障设计方法进行分析,提出了轻轨桥架声屏障优化设计方法。该方法以声屏障建造成本为目标函数,以降噪要求为声学约束,综合考虑设置位置、高度和长度等设计变量的影响;由列车噪声1/3倍频程频谱计算插入损失,提高了优化过程中插入损失的计算精度。该优化设计法与目前设计方法对比,验证了声屏障优化设计在改善降噪性能和经济性能方面的优越性。讨论了设计参数对成本和降噪性能的影响,并且对轨边矮墙的降噪性能进行了分析,所获的结论对声屏障和轨边矮墙设计参数与形状的选择具有指导意义。     

高海拔矿井风机气动噪声数值模拟及实验研究

为研究高海拔矿井风机气动噪声规律,建立小型轴流风机三维物理模型,利用CFD软件对环境气压分别为1,0.9,0.8,0.7,0.6及0.5 atm时的风机模型进行定常模拟、非定常模拟及噪声计算,并通过自主设计的压变实验装置对上述不同环境气压条件下风机转数分别为500,1 000,1 500和2 000 rpm时的风机噪声进行测试,分析风机叶片附近监测点噪声频谱曲线及压变环境风机噪声实验数据,结果表明:风机转数和环境气压是影响风机气动噪声的2个重要因素;环境气压P一定时,风机转数n越大,各频率下的风机气动噪声声压级SPL越大,且风机噪声总声压级Lp和平均声压级Lavg均随风机转数n的增大呈对数函数增加;风机转数n不变时,随着海拔高度的升高,环境气压P降低,各频段下风机气动噪声声压级SPL均将减小,且风机噪声总声压级Lp和平均声压级Lavg随环境气压值P的降低呈线性函数减小,环境气压每降低0.1 atm,二者分别降低1.47和1.29 dB。     

炉管内壁结焦流致噪声声场特性的数值模拟

炉管内壁结焦是管式反应器长期安全运行的重要影响因素。由于炉管内壁结焦会诱发异常流动噪声,因此可采用声学方法检测炉管内壁结焦状态。以含焦块区域的炉管为研究对象,基于大涡模拟和广义莱特希尔方程对结焦初期的炉管进行二维数值计算,并对计算得到的焦块附近噪声分布特性进行研究。结果显示：炉管内壁结焦时,由于湍流应力作用,焦块后方会出现明显的流动噪声场,且声场强度随距离逐渐减弱。此外,研究模拟分析了不同高度和不同迎角焦块对流致噪声的影响,发现随着焦块高度从2 mm增加到8 mm,总声压级增加35 dB。研究工作可为炉管内壁结焦状态的声学检测提供指导。     

车辆声学当量折算系数研究

为在公路交通噪声预测时能同时考虑不同车型和同种车型车辆辐射噪声特性不同对预测结果的影响,提出了车辆声学当量折算系数的计算方法。以单车辐射噪声声压级模型为基础,利用噪声求和公式推导出具有任意速度的任意车型间的声学当量折算系数计算公式;对速度调查结果分析发现,自由流行驶状态下各种车型车辆速度均服从正态分布,利用此特点提出了速度离散化方法;以小型车为折算车型、小型车平均速度为折算速度,利用声学当量折算系数公式计算了哈双高速每种车型不同速度组车辆折算成具有平均速度的小型车当量数。通过该方法将具有不同速度的不同车型车辆折算成一定当量数的具有同一速度的小型车,总交通量被折算成辐射噪声水平相同的小型车当量交通量。     

基于全尺寸火灾试验的高速列车火源功率确定分析

如何科学设定火源功率是研究高速列车火灾防治的基础和关键,目前大多数研究均基于假定火灾设计,缺乏系列全尺寸火灾基础试验数据,对此国内外研究尚处于空白。本文以CRH1为研究对象,采用全尺寸火灾试验,分别对车厢座椅、行李、窗帘等车厢内主要可燃物引燃特性、质量损失速率、烟气释放速率、温度场分布等火灾参数及燃烧行为特性进行定量分析;在此基础上,运用热释放速率分段线性叠加、质量损失速率计算及t2稳定火源模型等方法计算分析,最终创造性提出高速列车车厢火源功率应为37MW,进而为高速列车火灾危险性分析及火灾综合防治技术研究提供科学理论依据。     

可脱落降噪板对换流变火灾温度场的影响研究

为协调换流站降噪结构与火灾应急关系,克服现场试验成本高、测量难度大等困难,采用火灾动力学软件(FDS)模拟低端换流变压器围护空间内变压器表面起火与分接开关起火2种换流变火灾场景,设计可脱落、不覆盖和不脱落3种变压器顶部降噪板状态,基于火场温度时空演化数据,探讨可脱落降噪板熔断前后换流变压器围护空间的火灾温度场特性。结果表明：在2种火灾场景中,可脱落降噪板分别于起火后206与485 s时发生熔断脱落;且降噪板熔断后,变压器顶部呈现出温度上升、突降、再上升的演变过程,其中温度突降变化的原因是可脱落降噪板熔断脱落导致变压器围护空间由封闭转变为开放;与其他降噪板状态相比,可熔断降噪板能够在一定程度上降低油枕与阀厅封堵火灾关键位置的升温速率。     

主变室设计对户内式变电站噪声排放影响研究

通过Soundplan软件建模,分析比较了户内式变电站的主变室设计中,不同通风散热设计方式和吸声材料的隔声降噪效果。研究结果表明,采用通风方式三效果最好,可降低噪声10.5~16.6 dB(A),采用声学材料(50 mm)效果最好,可降低噪声9.8~10.4 dB(A)。     

不同交通流下车辆对桥梁涡振稳定性影响的试验研究

涡激振动是桥梁风致振动中最常见的现象,通常在较低的风速下发生,且对结构气动外形的变化很敏感,车辆行驶在桥梁上势必会改变桥梁断面的外形,因此,研究不同交通流下车辆对桥梁涡激振动的影响非常必要。为了考虑实际运营中车辆对桥梁涡振的影响,基于自由悬挂节段模型试验系统,分别对无车、自由车流和繁忙车流3种交通流状态下车辆对桥梁涡振振动的影响进行了风洞试验。测试了涡振响应和涡振频率,分析了车辆对桥梁涡振响应的影响及机理。结果表明,由于车流显著改变了主梁的气动外形,并且增加了系统质量,不同交通流下车辆对桥梁涡激振动起到了抑制作用。偏于安全考虑,实际桥梁的涡激振动试验可以不用考虑车辆的影响。     

高速铁路低频噪声影响特性初探

目前我国高速铁路噪声影响评价与控制主要采用A声级指标进行评判,重点考虑了中高频噪声影响。针对高速铁路低频声能量占比高的特点,本文采用现场试验手段,探索了高速列车通过桥梁区段和桥梁声屏障区段的低频噪声影响特性,分析了高速铁路噪声频谱特征,研究了低频噪声随运行速度的变化规律,识别了低频噪声的空间传播特性。通过对比分析不同结构形式声屏障对低频噪声的控制效果,结合特征响度客观心理声学评价量评估了高速铁路低频噪声影响,并为后续研究提出了相关建议。     

吸声处理及吸声元件

工业厂房采用 悬挂吸声体和声学 处理的方法降低噪 声,是解决工业厂 房噪声的一种较为 实用的方法。 清华大学建工 系建筑物理教研室 帮助北京针织总厂 地下车间解决噪声 时,就采用了这个 方法。这个车间是 一个三跨六开间的 混凝土拱顶车间, 总面积约800平方 米。由于设计厂房 时没考虑降噪问 题,室内墙面、天花板均为水泥粉刷表面,建成后混响非常严重。他们设计的空间吸声体每块面积为9平方米(6米×1.5米),用木龙骨下衬穿孔塑料贴面板,上铺5毫米超细玻璃棉毡。由于这个车间是已经完工的,安装前在地面上放好线;定好胀管螺栓位置,用铅坠投到…     

变截面管道中气云的燃爆传播研究

工业尾气回收网结构复杂,存在许多变径结构,回收气体大多燃易爆,因此有发生燃爆事故的风险.为探究变径结构对可燃气云燃爆过程的影响,在管长为0.5m变截面管道内,采用预混燃烧模型和Zimont湍流燃烧模型,对可燃预混气体燃爆特性开展了大涡模拟(LES)研究.结果 表明:在0.5m管长的通径管道内,管道截面越小,管壁对火焰的约束作用越大,壁面反射增强,管道壁面形成的湍流加速壁面附近的火焰传播速度,使得Tulip火焰出现越早,达到最大火焰传播速度的位置距点火端越近;管道截面越小,火焰厚度越大.不同管道结构下Tulip火焰结构不同,在突缩和连续突缩管道中Tulip火焰产生变形,火焰锋面不再光滑;变截面结构对火焰传播有激励作用,管道内截面变化后涡团的产生和演化加速了火焰传播,突缩管道结构对火焰传播有明显的加速作用,因此尾气回收管网设计需尽量减少突缩管道结构或在突缩管道结构位置增加阻火装置.     

降低木材加工设备噪声级的研究

美国北加罗 来纳州大学声学 中心提出一项关 于减少木工刨床 和圆锯机组噪声 的实际建议,提 出了消除设备工 作部分噪声的防 护装置,并特别 强调指出防护装置的尺寸和形状,以及采用声学材料的意义。 防护装置采用具有玻璃纤维结构的胶合板制成的构件。这种装置能够降低噪声18分贝。如在机床周围安装专用的里层包钉泡沫塑料层构件; 也可以使噪声得到降低。 以木刨床和花边刨切削刀轴为对象,对噪声级降低及其使用期限进行研究后,现已制成了装有低噪声级(从6～12分贝)的切削刀轴。 声学研究中心测定了来自圆锯机的两类噪声:共振噪声(刺耳的尖叫…     

辽河油田热注作业场所噪声治理技术的应用

针对辽河油田热注作业场所噪声严重超标的情况,为了有效降低噪声、切实保护现场员工身心健康,经过现场调查,根据热注作业场所噪声特性,提出利用室内吸声、隔声、消声等装置及隔声门窗的组合式噪声治理技术,现场噪声值测量结果表明:水处理间处噪声测量值由91.0dB(A)降低至79.7dB(A),降幅达到12.4%,锅炉进风口处噪声测量值由107.0dB(A)降低至87.1dB(A),降幅达到18.6%,降噪效果明显,此两处噪声值基本达到国家相关标准。     

钟表车床降噪用低噪声送料管

钟表、仪表行业广泛使用的单轴纵切自动车床,在生产加工中往往产生较高噪声,给操作工人造成较大的危害。为了控制车床噪声危害,我们进行了降噪试验研究,取得单机降噪10分贝的效果。 根据噪声特性及声源分析、常用的C1107型车床降噪的关键在于控制主声源──送料管噪声。因而,设计低噪声送料管代替原送料管是控制车床噪声的根本途径。低噪声送料管的研制主要包括以下方面: 二.以复合阻尼钢板替代钢材作为送料管的材质。因为钢质送料管内耗性能差,在激励下易产生振动,辐射噪声。而复合阻尼钢板则不同,其动态结构损耗因子在0.1至0.3之间,并且…