环保工程师辅导之空气动力性噪声源

　　由于机械零件和周围及封闭媒质(空气)交互作用而辐射出噪声的声源称为空气动力性噪声源。

　　1、喷射噪声：气流从管口以高速(介于声速与亚声速之间)喷射出来，由此而产生的噪声称为喷射噪声，也称为喷注噪声或射流噪声。

　　2、涡流噪声：气流流经障碍物时，由于空气分子黏滞摩擦力的影响，具有一定速度的气流与障碍物背后相对静止的气体相互作用，在障碍物的下游区形成带有涡旋的气流。这些涡旋中心的压强低于周围介质的压强，每当一个涡旋脱落时，湍动气流就会出现一次压强跳变，这些跳变的压强通过周围介质向外传播，并作用于障碍物。当湍动气流中压强脉动含有可听声的频率成分且强度足够大时，就能辐射出噪声，称为涡流噪声或湍流噪声。

　　3、旋转气流噪声：旋转的空气动力机械(如飞机螺旋桨)，旋转时与空气相互作用而连续产生压力脉动，从而辐射的噪声称为旋转气流噪声。

　　4、燃烧噪声：各种燃料通过燃烧器与空气混合而燃烧，在燃烧过程中可产生强烈的噪声，这种噪声称为燃烧噪声。气态燃料燃烧噪声有如下特性：

　　(1)燃烧吼声：可燃混合气体燃烧产生的噪声，称为燃烧吼声。燃烧吼声强度与燃烧强度成正比，燃烧强度表示单位体积的热量释放率，当火焰燃烧速度保持不变而火焰体积增大时，则强度降低，燃烧吼声也降低。

　　(2)振荡燃烧噪声：可燃混合气通过燃烧器燃烧时，由于燃烧气体的强烈振动而产生的噪声，称为振荡燃烧噪声，也称为燃烧激励脉动噪声。

　　(3)工业燃烧系统的噪声：来自燃烧设备与燃烧过程的噪声，如可燃气及空气供应系统中的风机和阀门噪声，可燃气与空气从燃烧器喷嘴喷出的喷射噪声，以及燃烧炉或燃烧器所在空间的共振声等，这些噪声能与燃烧吼声和脉动噪声一起合成为燃烧系统的噪声。

　　三、电磁噪声源

　　由于机械构件受到电场或磁场力的作用，导致磁致伸缩和电磁感应的发生，铁磁性物质或构件发生振动而辐射噪声的声源称为电磁噪声源。

　　1、直流电动机的电磁噪声

　　不平衡的电磁力是使电动机产生电磁振动并辐射电磁噪声的根源。直流电动机的电磁噪声与电机的功率有很大的关系，电机噪声包括电磁噪声、风扇噪声、电刷噪声、轴承噪声等，大功率低转速的直流电动机，电磁噪声为主要噪声。

　　2、交流电动机的电磁噪声

　　同步交流电动机的电磁噪声的特点与直流电动机的相同，异步交流电动机的电磁噪声，是由于定子和转子的各次谐波相互作用而产生的，也称为槽噪声，它的大小取决于定子、转子的槽配合情况。

　　电动机的定子、车子的谐波次数不同，相互作用合成的磁力波的次数也不同。当两个谐波相互作用产生的电磁力波动次数愈低时，其磁势幅值也愈大，激发的振动和噪声也愈强。

　　3、变压器的电磁噪声

　　变压器的电磁噪声是由于铁心在电磁场作用下产生磁致伸缩性振动而引起的。其基频是供电频率的2倍。除基频外，变压器的电磁噪声还有高次谐波的噪声成分，一般体积较大的变压器，其最响的谐波频率较低;体积较小的变压器，其最响的谐波频率较高。

　　变压器的电磁噪声，主要是由于铁心振动耦合到变压器的外壳，使外壳振动形成的。这种磁噪声是由变压器向外辐射的，特别是产生共振时，所辐射的噪声较强。

　　四、点声源、线声源、面声源

　　声源的类型按其几何形状特点划分为：点声源、线声源、面声源。

　　点声源：声源尺寸相对于声波的波长或传播距离而言比较小、且声源的指向性不强时，则声源可近似视为点声源。

　　线声源：火车噪声、公路上大量机动车辆行驶的噪声，或者输送管道辐射的噪声等，远场分析时可将其看做由许多点声源组成的线状声源。这些线声源以近似柱面波形式向外辐射噪声。

　　面声源：具有辐射声能本领的平面声源，平面上辐射声能的作用处处相等。常见于有辐射声能作用、分布较大的平面外的一些点上，对该平面声源有必要进行声场分析时，使用这一概念。

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