冰箱压缩机声学特性数值模拟及降噪研究

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。本文针对往复式冰箱压缩机的吸气消声器和壳体开展了降噪研究，取得了满意的降噪效果。 在分析往复式全封闭冰箱压缩机的噪声源识别和传递路径的基础上，对压缩机噪声产生的原因，可以采取的降噪措施，目前的研究现状及研究趋势进行了综合阐述。同时，对消声器的分类，消声性能评价以及消声特性分析方法进行了详细的说明。 运用有限元数值分析方法，计算了消声器的传递损失曲线，并研究了隔板位置、内插管在隔板上的位置、进气口的位置三个结构参数对消声器传递损失的影响。结果表明，隔板位置对消声器高频的消声性能影响比较大；内插管位置对消声器在低频段的最大消声频率和高频的传递损失都有影响；进气管位置对消声器的传递损失影响不大，只是对高频段的传递损失有一定影响。 降低壳体噪声辐射是降低压缩机噪声的重要方法，利用有限元和边界元相结合的方法，研究了不同参数对壳体噪声辐射的影响。研究结果表明，泵体采用底部支撑的方式与壳体连接时，壳体的噪声辐射较低；径向力作用下壳体噪声辐射最大，切向力次之，而轴向力最小；壳体厚度越厚，壳体的噪声辐射就越低；壳体的阻尼增大，壳体的噪声辐射就降低，且对应的峰值也会降低；壳体噪声辐射随着上壳体的圆角半径的增大而降低，因此增大的圆角半径有利于压缩机噪声的降低。 利用流固耦合数值分析方法研究了润滑油对壳体噪声辐射的影响，发现壳体在1000Hz-2000Hz之间的辐射声功率峰值对应的频率随着润滑油液面升高逐渐往高频移动，同时峰值也有所增大。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1本论文研究的目的和意义

1.2压缩机噪声源识别及传递路径

1.2.1往复式压缩机工作原理

1.2.2压缩机产生的噪声

1.2.3噪声的传递路径

1.3冰箱压缩机降噪方法的研究现状

1.3.1压缩机泵体结构优化研究

1.3.2气阀的优化研究

1.3.3消声器的优化研究

1.3.4壳体的优化研究

1.3.5阻尼技术的应用

1.3.6噪声控制新技术

1.4本文的主要工作

第二章声学基本理论及消声器分析方法

2.0引言

2.1声学理论

2.1.1声学基本概念

2.1.2声学基本参数

2.1.2声波方程

2.2消声器的分类

2.2.1阻性消声器

2.2.2抗性消声器

2.2.3阻抗复合消声器

2.3消声器消声性能的评价

2.2.1声学性能

2.2.2空气动力性能

2.4消声器消声性能的分析方法

2.4.1基本假设

2.4.2传递矩阵法

2.4.3有限元法

2.4.4边界元法

2.4.5两种方法的比较

2.5本章小结

第三章消声器的消声性能分析及结构优化

3.0引言

3.1应用传递矩阵法计算传递损失

3.2应用有限元计算传递损失以及参数优化

3.2.1有限元模型

3.2.2消声器声学模态分析

3.2.3不同分隔比下的传递损失

3.2.4内插管在隔板上不同位置下的传递损失

3.2.5进气管在不同位置的传递损失比较

3.2.6优化后的传递损失

3.2.7共振消声器

3.3实验验证

3.3.1实验设备与测试原理

3.3.2消声器实验测试

3.4本章小结

第四章不同参数对壳体噪声辐射影晌分析

4.0引言

4.1壳体结构模态分析

4.2支撑方式(作用力)的影响

4.2.1悬挂方式与底部支撑方式

4.2.2集中力作用方向的影响

4.3壳体厚度的影响

4.4壳体形状的影响

4.5壳体阻尼的影响

4.6本章小结

第五章润滑油对壳体噪声辐射的影响分析

5.0引言

5.1流固耦合有限元法

5.2数值分析

5.2.1有限元模型

5.2.2模态分析

5.2.3单点激励下壳体噪声辐射

5.2.4试验验证

5.3本章小结

第六章总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

致谢

作者攻读硕士学位期间发表的论文

作者攻读硕士学位期间参与完成的项目