冰箱压缩机声场数值分析及降噪优化

摘要

随着社会经济的不断发展，电冰箱在日常生活中已经不可缺少。降低冰箱的噪声对改善人们工作、生活环境具有很重要的意义。无论从电冰箱的节能措施还是从电冰箱的耗电设备上来看，高效低噪声的压缩机对于电冰箱的节能都具有十分重要的意义。压缩机的节能、降噪有时又是相互关联的。多数的降噪方法会影响COP，而节能的改进又会引起噪声的提高或频谱的改变。 本文针对影响压缩机COP因素、提高方法以及引起振动原因、可能采取降噪措施、目前的研究现状进行综述阐明。 运用有限元数值方法，讨论了冷冻油存在、减少对压缩机内部声场的影响；冷冻油在一定范围影响声场模态，从而影响流固耦合的作用；间接影响压缩机噪声的透射。由计算数据可以看出虽然冷冻油的变化量仅为60mml但对内部声场影响却不能忽略。 随着流体体积的减小，声场模态频率会向较低频率移动。随着对壳体约束的增多，壳体的固有频率会上移。与实验结果进行对比发现计算结果与实验一致，可以得出冷冻油的存在对压缩机壳内的声场分布有较大影响。 降低结构噪声辐射是降噪常用的方法，它可以在现有产品改变最小的情况下达到降噪的目的，本文讨论了三维曲面壳体的几何结构参数(环向参数，各曲面间圆角，几何非对称)对压缩机外壳的模态的影响以及采用壳体加肋、减小直面的曲率半径，几何非对称壳体对内部声源的透射。 由计算结果可以得到，几何非对称结构对多频率段降噪效果好，而改变壳面的曲率半径对壳的固有频率提高较大。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1国外内冰箱压缩机行业现状

1.2国内压缩机企业技术现状

1.3影响压缩机性能的因素及改进方法

1.3.1提高指示效率

1.3.2气阀的设计技术

1.3.3阀片材料

1.3.4提高机械效率

1.4冰箱压缩机的噪声及降噪优化方法

1.4.1噪声源

1.4.2降噪的一般方法与准则

1.4.3阻尼技术的应用

1.4.4其他降噪优化方法

1.5本文研究内容

第二章声学及有限元理论

2.1声学概念

2.2声学基本参数

2.3固体中的纵波和横波

2.4赫姆霍茨公式

2.5 Ansys声学理论

2.6 Sysnoise有限元、边界元理论

第三章冰箱压缩机冷冻油充量对压缩机内部声场影响

3.1计算模型及各种计算情况下的结果

3.2减少冷冻油体积

3.3实验测试

3.4加入压缩机气缸表面的振动

第四章壳体辐射噪声数值分析及优化

4.1壳体模态

4.2不同几何参数对壳体模态的影响

4.2.1环向参数变化对壳模态的影响

4.2.2各曲面间圆角变化对壳模态的影响

4.2.3几何非对称变化对壳模态的影响

4.3不同壳体方案的声场分析比较

4.3.1原方案分析

4.3.2最大幅值处加肋

4.3.3在最大应力处加肋

4.3.3减小壳的Z向曲率半径

4.3.4几何非对称壳体

第五章总结与展望

参考文献

致谢

作者攻读硕士学位期间发表的论文及作者攻读硕士学位期间参与完成的项目