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解决分体式空调噪声的主要措施有如下这些:
A. 采用吸气、排气消声器
B. 正确的阀口形状
C. 合适的阀片升程限制器及高度
D. 增加阀片弹簧阻尼
至于气体压力脉动对压缩机噪声的影响,通过实验发现有以下现象:
压缩机总体噪声随着吸气压力的增大,噪声下降,而随着排气压力增加,噪声增加。对这一现象的解释是:吸排气压差减少,会降低旋转式压缩机的不平衡力矩,从而降低噪声。
压缩机流量与噪声有很强的相关性。噪声在中等流量时达到最大值,随着流量增加,噪声急速下降。低频噪声与流量关系不大,4000 Hz以上的噪声在吸气压力逐渐减少到真空时,急剧下降。因此认为高频噪声与气体流动有关。
对于旋转叶片式压缩机,气体压力脉动作用于压缩机的转子和气缸,是压缩机噪声的最大激励源。实验发现排气口与转动槽之间存在压力驻波。通过放大排气腔和开设一个阻流槽消除驻波,就可以在几个频段处降低噪声。对于滚动活塞式压缩机,其压缩腔内的压力冲击脉动是最主要的噪声源,通过开设变换槽可以减少压力脉动,采用这个思路在滚动活塞式压缩机的排气口处开设一个消声器,经过修改,发现对高频噪声的降低非常有效。
压缩机的不平衡力和不平衡力矩对其噪声也有很大影响。一般来说,对于单缸往复式压缩机,平衡块只能消除基频处的不平衡力,而无法消除由于活塞非正弦运动而产生的谐波不平衡力。
制冷剂及制冷机油也有可能成为振动和噪声的激励源。氟里昂在低压高温条件下产生闪点气穴现象时能产生噪声。
另外,曲轴振动也是压缩机产生高频噪声的主要因素。
2.压缩机噪声振动传递途径
根据全封闭压缩机的结构,我们可以把传递路径分为三类:
1. 固体路径(弹簧、管、机体总成)
2. 液体途径(冷冻油)
3. 气体通道即制冷气
2.1 固体通道
由于声波的传递大小与媒质的特性阻抗(密度与声速的乘积)有关。可以认为固体通道是压缩机最重要的传输途径。降噪的主要措施如下:隔振选用固有频率尽量低的弹簧,弹簧与机体连接处尽量选用特性阻抗低的材料。
除弹簧外,吸排气管也同样是重要的传递通道:压缩比增加时,管路的刚度增加,从而固有频率增加;当质量流量增加时,管路自振频率将下降,当然,也可使管路刚度下降,从而避开压缩机旋转频率及其谐波。另外如果能够采用一个汽车空调软管替代现行的铜管,也能取得良好效果。
2.2 气体通道
全封闭压缩机腔内充满了制冷气体,当机体振动时,制冷剂被激励,一方面将振动传输出去,另一方面有可能产生共振,将振动放大,从而使外壳产生更大的噪声。另外,除气体脉动外,机体本身的振动也有可能成为共振激励源。
3. 压缩机噪声的辐射
不管压缩机机内机理如何,压缩机最终还是以封闭外壳振动向外辐射的形式产生噪声。一般来说,压缩机周向刚度曲率半径、气体压力、气体密度等因素也对外壳的固有频率产生影响。在外壳的所有参数中,对其辐射能力影响最大的因素是其固有频率。通常,通过增大外壳的刚度,提高压缩机外壳的固有频率,躲开激励流量比较高的低频区域,能够有效减少压缩机的振动。因此,一个合理的外壳形状应是曲率半径尽量小,尽量避免曲率半径的急剧变化。