燃料電池車用離心風機噪聲特性試驗分析(2)

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２石家莊風機噪聲測試方法
２．１試驗設備和傳感器布置采用石家莊風機的臺架試驗進行噪風機通過橡膠襯套和螺栓固定在臺架支架上，由于被測石家莊風機在實車工況下不存在排氣噪聲，將石家莊風機出口管連接管道并延長。試驗臺架布置如圖２所示。聲測試，將離心聲壓傳感器的布置上，采集石家莊風機整機遠場聲壓信號；由于石家莊風機工作時主要的噪聲源是風機和電機兩個部分，分別采集風機側近場噪聲和遠場輻射噪聲、驅動電機側近場噪聲和遠場輻射噪聲的聲壓信號。振動加速度傳感器的布置上，為了研究結構振動對噪聲的影響，采集石家莊風機端面殼體、風機葉輪支撐軸承處殼體以及臺架支架的振動信號。根據測量標準［１１－１２］，聲壓和振動信號測點的具體布置如圖３所示。試驗過程中振動與聲壓信號同步采集，使用ＬＭＳ公司的ＬＭＳＳＣＡＤＡＳＸＩＩＩ（３６通道）數采設備，傳感器為美國ＰＣＢ公司生產的聲學麥克風和單向加速度傳感器。
２．２試驗方案設計基于上節的石家莊風機噪聲初判，設計詳細的試驗方案。由于實車運行下進氣噪聲是石家莊風機一個主要的噪聲組成部分，在石家莊風機進氣口形式的設計上，采用了３種不同的進口形式；針對驅動電機殼體開槽的輻射噪聲，采用在殼體通孔處覆蓋海綿的方式，以消除由通風槽向外的噪聲輻射。試驗具體方案見表１，每一方案包含穩態工況與瞬態工況：（１）穩態工況：通過調節驅動電機調速器，穩定石家莊風機在９０００ｒ／ｍｉｎ、１１０００ｒ／ｍｉｎ、１３０００ｒ／ｍｉｎ、１５０００ｒ／ｍｉｎ、１７０００ｒ／ｍｉｎ五個穩態轉速，穩定運行時間為２０ｓ，采集各穩態工況下石家莊風機的振動和噪聲信號。（２）瞬態工況：調節調速器使風機在３０ｓ內從９０００ｒ／ｍｉｎ勻加速至１７０００ｒ／ｍｉｎ，采集瞬態工況下石家莊風機的振動和噪聲信３振動噪聲測試及結果分析該試驗主要分析被測石家莊風機的噪聲特性，需排除試驗背景噪聲以及其他干擾噪聲，試驗場地選為同濟大學新能源汽車工程中心的半消聲室，以保證測試結果的準確性。
３．１風機側與電機側噪聲比較對比風機和電機對總體噪聲的貢獻量大小，取工況１下電機側近場與風機側近場以及它們的遠場輻射噪聲測點信號進行分析。利用公式（１）可將遠場輻射噪聲幾個測點聲壓級綜合計算出風機側和電機側的平均聲壓級。ＬＡ＝１０ｌｇ（１００．１Ｌ１＋１００．１Ｌ２＋…＋１００．１Ｌｎ）－１０ｌｇｎ（１）式中：ＬＡ表示平均Ａ聲級，單位為ｄＢ（Ａ）；Ｌｎ表示第ｎ個聲源的聲壓級，單位為ｄＢ（Ａ）；ｎ表示聲源數。式（２）為聲源疊加的總聲壓級計算公式，利用它可以計算出風機與電機產生噪聲的整機總聲壓級。ＬＰ＝２０ｌｇ１０Ｌ１()２０２＋１０Ｌ２()２０２＋…＋１０Ｌｎ()２０槡２（２）式中：ＬＰ表示ｎ個聲源疊加產生的總聲壓級，單位為ｄＢ（Ａ）；Ｌｎ表示第ｎ個聲源的聲壓級，單位為ｄＢ（Ａ）；ｎ表示聲源數。根據采集的試驗數據計算出該工況下從９０００～１７０００ｒ／ｍｉｎ的五個穩態轉速下風機和電機近場的總聲壓級、風機側與電機側輻射噪聲的平均聲壓級以及整機總聲壓級.