城市轨道交通车辆空调系统噪声试验研究

    城市轨道交通车辆运行时处于全封闭状态,空调系统成为其必不可少的组成部分。然而,空调系统提供/冬暖夏凉0舒适环境的同时,其噪声问题却未能得到较好解决。如何有效地控制空调系统辐射噪声,需依赖于对噪声源的准确评定与识别,并在此基础上进行优化设计,才能把噪声污染限制在可允许的范围内。常用的噪声评价指标有声压、声强和声功率。声压或声强表示的是声场小振幅的点强度,对于非平面波一般声场,其随测点至声源距离的增加而减小;声功率表示声源辐射的总强度,它与测量距离及测点的具体位置无关,已成为机械噪声源噪声辐射强度评定的一个重要指标。一直以来,轨道通车辆空调系统噪声辐射声功率级的测定多运用声压测量法。但该方法易受环境的影响而要进行数值修正,甚至需要消声室、半消声室或混响室等特殊的声学环境,可操作性较差。声强测量法因其对测试环境要求较低,可进行现场测试,已成为轨道交通空调噪声辐射声功率级评定中最有效的手段之一。本文采用的声强测量法的基本原理见文献[1]。

    1 机车空调噪声试验与分析

    1.1 试验设定

    本试验采用德国MuellerBBM-Type PAK便携式振动与噪声测试系统声强测试模块。测试系统的主要部件有Gefel-l Type SIS91声强仪(配有12 mm话筒间隔装置)、NL-22声级计、MKII多通道数据采集仪、计算机等设备。在进行测试之前,用CASELLA-Type CEL110/194 dB at 1 kHz声级校准器对整个测量系统进行校准。

    为得到较为真实、可靠的试验结果,试验选在厂房外露天空旷场地(近似于自由场)中进行。试验场温度t0=26e,静压P0=105Pa,风速小于2 m/s,背景噪声为43.8 dB(A)。

    试验时,将被测的空调机组作为声源,安装在固定试验架上。这里仅考虑一个地面反射面,假设它被一个矩形包络面s所包围,位置如图1所示。测试以标定工况下(冷凝风机2个风机速度,压缩机全负荷工作,送风机1个风机速度)空调机组整机表面辐射噪声的测试为主。在测试期间,测试环境及空调机组工况均稳定在相应状态保持不变。

    1.2 试验与结果分析

    1.2.1 声压法测定

    声压法测定声功率级的现场测量是简易测量,仅测量噪声源的A计权声功率级。按图1所示在平行六面体的5个测量表面选取17个测点(测点分布见图2)。各测点距被测空调表面1 m。其中测点1~8在距地面高度为1 000 mm的平面上;测点9~16在距地面高度为2 000 mm的平面上;测点17在空调机组中心正上方,距机组表面1 m处。测试结果见表1。