柴油发电机排气消声器的声学性能研究

杨志杰，张 杰，姚新改，鲍海鹏

（太原理工大学 机械工程学院，山西 太原 030024）

1 引言

柴油发电机组的噪声主要包括柴油机的燃烧噪声、结构振动噪声、电磁噪声以及进、排气噪声[1]。由于柴油发电机处组于发电机房内，排气噪声是发电机房对外界环境的影响最主要的因素，因此发电机房的噪声治理关键在排气噪声治理。在排气系统中安装消声器是降低排气噪声最重要、最有效的途径[2]。柴油发电机组的排量相对较大，因此根据其排量设计的消声器容积也较大。消声器的声学性能用消声量（包括计权声级和各频带声压级的消声量）来表征。消声量的量度主要有传声损失、末端减噪量、插入损失和声衰减量[3]。传声损失不依赖于消声器的工作环境，是消声器特有的参数，通常情况下都被用作消声器评价的基本参数[4]。由于消声器的结构较大且壁面较薄，因此声场与结构的耦合作用较为明显，这会影响消声器传声损失的计算。学者在研究消声器声学性能时，主要针对汽车、轮船等移动设备的发动机进行研究，有学者针对汽车排气消声器进行了多物理场的耦合分析，但对于声固耦合的分析，并未针对消声器各阶结构模态分析其传声损失；对处于发电机房中的柴油发电机组的消声器研究较少，尤其是对于消声器声固耦合的研究也较少[5]。针对为某237kW中型柴油发电机组设计的排气消声器的第一腔，使用Virtual.Lab分析其结构模态，依据结构模态对其结构及施加与结构的约束进行优化；……