微穿孔PC板在發電機組隔聲罩設計中的應用

  噪聲污染問題,已越來越引起人們的普遍關注。解決發動機噪音污染已成各個企業應該關心的問題，尤其在人口密集、工業集中、交通運輸業發達的大中城市,噪聲問題尤為突出。交通噪聲直接與內燃機噪聲有關。而控制內燃機噪聲不外乎三個方面,一是在聲源上進行控制,即有源噪聲控制;二是在傳播途徑上加以控制,即無源噪聲控制;三是在接收者身上采取隔離措施,減小噪聲對接收者的危害。無源噪聲控制是一種傳統的、有效的、常用的技術,包括消聲、吸聲、隔聲、減振等特點。采用吸聲材料、吸聲結構降低反射引起的混響聲,從而達到控制噪聲的目的,是常用的方法之一。

  隨著我國對吸聲機理、吸聲結構、吸聲材料等進行試驗研究,出現了不少新產品。應用馬大猷教授微穿孔理論而設計安裝的各種微穿孔板吸聲結構,在體育館、游泳館、食品業、電信業、運輸業得到了廣泛的應用。在噪聲傳播途徑上設置隔聲罩、隔聲屏、隔聲門、隔聲室等,也是控制噪聲的有效方法之一。本文引進一種新型的吸聲及隔聲材料,聚碳酸酯板即PC板,將它加工成微穿孔板,組裝成可拆卸式的機動隔聲罩,用于小型內燃機的噪聲控制中,通過實驗測量,效果良好,平均降噪量達13dB。

材料工藝、主要性能及裝置研制

  PC板又稱聚碳酸酯耐擊板,它是由韓國世原企業株式會社生產的擠出板材。PC板具有耐沖擊、打不破、阻燃、重量輕、絕緣,可冷彎曲加工,可切、可鋸、可鉆孔、透光、耐候強、耐低溫、適合室外使用等特點?？刹捎们度敕?、螺釘固定法和粘結法等方法安裝固定。上海內環線高架道路,南北高架道路和東西向高架道路上設置的聲屏障,多數都是采用的PC板,其現有規格厚度:1.0、1.5、2.0、3.0、3.5、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0mm;寬度1100.0mm;長度不限。

  PC板的主要技術性能:密度1.2g/cm3;拉伸屈服強度64.5MPa;拉伸斷裂強度58.5MPa;相對深長率94%;缺口沖擊強度86kJ/m2;熱變形溫度135℃;收縮率1.3%;透光率88%;落球沖擊500g.m,130℃,48h不碎;落球沖擊500gm,-30℃,2h不碎;氧指數26%;6mm厚PC板平均隔聲量(100～3150Hz)21.5dB(A),隔聲指數24dB(A)。根據設計計算,基于馬大猷教授的微穿孔理論,選取了2.0mm(吸聲板)和4.5mm(隔聲板)的PC板,制成雙層PC板的隔聲罩,它內側吸聲板為微穿孔板插板結構,孔直徑是1mm,孔間距為6mm,穿孔率為2%。外側為隔聲板,中間留有60mm的空氣隙厚度。另外考慮到此裝置的機動性,我們選擇了輕質鋁合金做成骨架再鉚以PC板。

試驗結果與分析

  采用HS5660A型精密聲級計對DF3000型汽油發電機組加罩前后進行了噪聲聲功率和噪聲頻譜的測量。聲功率測量工況:機組在額定工況下工作,轉速穩定,負載3kW。測量環境:空曠的場地,測試儀器距機組1m,水泥地面。

  DF3000型汽油發電機組加罩前后噪聲測試結果,由于內層采用了PC微穿孔板作為吸聲結構,它比普通穿孔板吸聲結構的吸聲系數高,吸聲頻帶寬,其平均吸聲系數達αT=0.56。而且,該微穿孔結構可用于高溫、高速氣流、有水,有汽以及要求特別潔凈的場所,適用范圍廣。同時,由于裝置外層采用了

  4mmPC板作為隔聲結構。因此,該裝置平均隔聲量達13dB(A)以上。

結論

  (1)用PC板制成的裝置的平均降噪量≥12dB(A),隔聲罩外1m處的噪聲≤85dB(A)。

  (2)在隔聲罩兩端加風機后,通過強制通風使機組能正常工作。

  (3)由于PC板質量小,而且采用各單元板用卡簧連接的形式,可快速安裝和拆卸,而且多次拆裝不易損壞,機動性好。

  (4)具有保溫性能,可改善機組冷啟動性能,縮短了機組的暖機時間。

  (5)該隔聲罩綜合考慮了各種工作要求,集降噪、通風散熱、防雨等功能于一體。

  (6)通用性強,可適用于1～3kW的汽、柴油發電機組及其它動力發電機組。

（責任編輯：伊藤發電機）