南京同韵声学科技有限公司是一家致力于将声学理论和技术工程化、应用化的科技型企业。目前主要开展的业务包括系统的噪声与振动控制、建筑声学设计、噪声测试分析以及咨询和培训等业务。
噪声控制
噪声污染已成为当今世界性问题。产品的低噪声性能已成为衡量产品质量的重要指标;产品的噪声性能往往比其他性能较快较直接的体现出来,因此很多产品的噪声指标已成为该产品的重要影响因素。
针对设备系统噪声控制主要是对各种设备和产品的噪声**标问题,开展噪声源测试、降噪方案设计、声学材料选型、降噪效果预估和方案优化、降噪方案实施和评价等系统工作,一站式解决其噪声问题。
风电整机噪声产生机理
风电机组的噪声来源有气动噪声、机械噪声和电磁噪声,在大功率的风电机组中气动噪声是主要的。下面将分述三类噪声的主要形式及产生机理。
气动噪声及产生机理
空气动力性噪声是气体的滚动或物体在气体中运动,引起空气振动而产生的,一般分为三类:单源、偶源和四源。风电机组噪声是其他流动过程中产生的,主要是由于气体的非稳定流动造成的,为偶子源。
风电机组的气动噪声主要有下面几种形式:
(1)低频声。这部分噪声是由于风电叶片旋转时遇到气流不均(气流围绕塔筒流动)、风速改变或者从其他叶片上的尾流脱落而产生的。
(2)流入湍流噪声。取决于空气湍流的总量。由于空气湍流造成的叶片周围的载荷力和载荷压强的波动。
(3)翼型自身噪声。包括沿翼型表面的空气生的噪声。一般为宽频噪声,但是生硬的边缘,或气流穿过狭缝和孔则会产生纯音。这一部分噪声主要由6种噪声组成。
1)后缘噪声,这是由于叶片后缘边界层湍流的相互作用造成的。在对机翼后缘的噪声预测研究中,通过仿真分析获得了机翼的不同设计参数如升力系数和几何形状对后缘噪声的影响。厚度不变,弦长变长,升力系数减小时噪声降低,升力系数不变,改变翼型厚度减少,噪声降低,而升力系数与迎角成近似线性正比关系,噪声强度则随升力系数增加而增加,且在升力系数较低时,厚翼型比薄翼型后缘噪声大,升力系数到达一定值后,则薄翼型比厚翼型后缘噪声大。
2) 翼尖噪声,这是由叶片翼尖表面的湍流交互造成的。
3) 失速,分离噪声,这是由于叶片表面湍流的相互影响。
4) 边界层噪声,叶片表面的非线性边界层不稳定交互作用。
5) 钝尾缘噪声,由于在钝尾缘的涡旋脱落。
6) 通过孔、缝隙以及入侵的空气流动产生的噪声——通过孔和缝隙的非平稳剪切向流体,入侵引起的涡旋脱落。
另外还有叶片搅动的噪声:这是一种类似通过节奏性调制的噪声,听起来接近涡轮的声音,其幅值和频率随叶片的经过改变(这相当于声源相对接受者发生了变化),其声源特性的变化可能是由湍流、偏航误差和切向风力增强导致的。随着离涡轮距离越来越远这部分噪声越来越模糊,但是这种声音经常被人们所厌烦。
有研究者采用声阵列测试对风电机组的噪声源进行定位,分析了不同频段叶片与轮毂噪声对总体噪声的贡献情况,还对比了不同处理方式的叶片其噪声分布情况。
工业电机噪声概述
电机噪声一般包括气动噪声、机械噪声和电磁噪声。电机的气动噪声主要是由于电机在运行时需要散热,而加装了散热风机所产生;电机机械噪声和电磁噪声主要是由于电机运行时由于电磁激励和机械旋转所产生的噪声。
对于下图所示的箱式大功率工业电机而言,当电机运行时由于电机外壳的密封作用,使得电机运行时电机冷却系统的风扇气动噪声比机械噪声和电磁噪声高,成为主要噪声源,同时过大的气动噪声还将引起电机的整体噪声**标。
电机噪声控制,电机降噪
2. 电机的振动噪声控制
风扇运行时的噪声主要包括两部分。首先是主要的气动噪声,为电机运行时产生的结构振动。因此具体的降噪方案主要是开展风路的消声处理,降低空气动力噪声;其次是针对结构噪声进行阻尼减振处理,降低噪声的。
电机噪声控制,电机降噪
空调噪声控制
空调一般分为商用空调和家用空调。商用空调和家用空调噪声虽然都主要包括管道噪声;进、出风噪声;压缩机噪声等。但由于商用空调和家用空调的使用环境不同,例如对于家用空调而言,需要重点考虑空调噪声对睡眠的影响;因此一般家用空调噪声值通常需要设计在一个较低的要求,从而使得二者噪声控制的目标不同。
对商用空调而言,由于其风量较大,因此在实际工程设计中应当从空调管路、风机等设备设置的位置及选型、风管系统设计的优化、设备的安装减振及管道隔振三方面着手,对空调机组设备进行消声、隔离、减振,从而使得建筑周边及使用房间噪声达到规范规定要求,并有效降低空调设备的噪声值。
同时由于变频空调相对传统空调而言,其舒适度大大提高,并具有节能等优点,因此未来空调的发展将以变频空调为主。在变频空调中,采用了变频器以控制和调整压缩机转速,使得压缩机激励频率产生相应的变化,因此在变频空调中,往往会在某些转速上,激励力的频率与压缩机或压缩机周边器件固有频率一致,从而产生共振,使得压缩机在某些频率上存在结构共振并较大的噪声。
因此对空调主机噪声控制主要是针对压缩机的工作频率范围所的噪声特性开展噪声控制。同时采用声源识别技术分析管道噪声泄露部分进行相应的密封处理。
公司已建成LMS 12+ 振动噪声分析系统;B&K PULSE 振动噪声分析系统、B&K 声强探头、B&K 传声器校准系统以及Matlab计算分析软件。具备各类家用电器、机电设备、风电设备、航空航天、工程机械以及商业建筑等多个领域的系统噪声控制能力和经验。公司获得2013年度南京型科技创业计划,于2015年通过届江苏省社会信用管理贯标验收。
南京同韵声学科技有限公司成立于2013年,主要是为各类工业设备和家用电器的噪声问题开展系统和完整的噪声控务,即针对各类产品的噪声,开展噪声测试分析,降噪方案设计,声学材料设计以及降噪方案实施和评价,系统完整的解决该产品的噪声问题。 公司目前已成立了一支由声学博士为**的技术研发队伍,已发表多篇学术论文和**申报。公司于2013年度获得南京*型科技创业计划,于2015年通过首届江苏省社会信用管理贯标验收。公司现与同济大学和*科技大学等相关院系建立了良好的合作关系。公司技术特点在于: 1)具备深厚的振动噪声理论和测试经验,可开展系统的噪声与振动控制理论和测试技术等培训。 2)具备大量的工业设备和家用电器等项目噪声控制经验。 3)具备吸声材料、隔声材料和阻尼材料的设计能力以及丰富的声学材料数据库。 4)已建成LMS 12+ 振动噪声掌上采集和分析系统、B&K PULSE 振动噪声采集和输出系统、B&K 声强探头、B&K 传声器校准系统和B&K PULSE振动噪声分析软件。