燃料电池车用离心风机噪声特性试验分析(2)

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２石家庄风机噪声测试方法
２．１试验设备和传感器布置采用石家庄风机的台架试验进行噪风机通过橡胶衬套和螺栓固定在台架支架上，由于被测石家庄风机在实车工况下不存在排气噪声，将石家庄风机出口管连接管道并延长。试验台架布置如图２所示。声测试，将离心声压传感器的布置上，采集石家庄风机整机远场声压信号；由于石家庄风机工作时主要的噪声源是风机和电机两个部分，分别采集风机侧近场噪声和远场辐射噪声、驱动电机侧近场噪声和远场辐射噪声的声压信号。振动加速度传感器的布置上，为了研究结构振动对噪声的影响，采集石家庄风机端面壳体、风机叶轮支撑轴承处壳体以及台架支架的振动信号。根据测量标准［１１－１２］，声压和振动信号测点的具体布置如图３所示。试验过程中振动与声压信号同步采集，使用ＬＭＳ公司的ＬＭＳＳＣＡＤＡＳＸＩＩＩ（３６通道）数采设备，传感器为美国ＰＣＢ公司生产的声学麦克风和单向加速度传感器。
２．２试验方案设计基于上节的石家庄风机噪声初判，设计详细的试验方案。由于实车运行下进气噪声是石家庄风机一个主要的噪声组成部分，在石家庄风机进气口形式的设计上，采用了３种不同的进口形式；针对驱动电机壳体开槽的辐射噪声，采用在壳体通孔处覆盖海绵的方式，以消除由通风槽向外的噪声辐射。试验具体方案见表１，每一方案包含稳态工况与瞬态工况：（１）稳态工况：通过调节驱动电机调速器，稳定石家庄风机在９０００ｒ／ｍｉｎ、１１０００ｒ／ｍｉｎ、１３０００ｒ／ｍｉｎ、１５０００ｒ／ｍｉｎ、１７０００ｒ／ｍｉｎ五个稳态转速，稳定运行时间为２０ｓ，采集各稳态工况下石家庄风机的振动和噪声信号。（２）瞬态工况：调节调速器使风机在３０ｓ内从９０００ｒ／ｍｉｎ匀加速至１７０００ｒ／ｍｉｎ，采集瞬态工况下石家庄风机的振动和噪声信３振动噪声测试及结果分析该试验主要分析被测石家庄风机的噪声特性，需排除试验背景噪声以及其他干扰噪声，试验场地选为同济大学新能源汽车工程中心的半消声室，以保证测试结果的准确性。
３．１风机侧与电机侧噪声比较对比风机和电机对总体噪声的贡献量大小，取工况１下电机侧近场与风机侧近场以及它们的远场辐射噪声测点信号进行分析。利用公式（１）可将远场辐射噪声几个测点声压级综合计算出风机侧和电机侧的平均声压级。ＬＡ＝１０ｌｇ（１００．１Ｌ１＋１００．１Ｌ２＋…＋１００．１Ｌｎ）－１０ｌｇｎ（１）式中：ＬＡ表示平均Ａ声级，单位为ｄＢ（Ａ）；Ｌｎ表示第ｎ个声源的声压级，单位为ｄＢ（Ａ）；ｎ表示声源数。式（２）为声源叠加的总声压级计算公式，利用它可以计算出风机与电机产生噪声的整机总声压级。ＬＰ＝２０ｌｇ１０Ｌ１()２０２＋１０Ｌ２()２０２＋…＋１０Ｌｎ()２０槡２（２）式中：ＬＰ表示ｎ个声源叠加产生的总声压级，单位为ｄＢ（Ａ）；Ｌｎ表示第ｎ个声源的声压级，单位为ｄＢ（Ａ）；ｎ表示声源数。根据采集的试验数据计算出该工况下从９０００～１７０００ｒ／ｍｉｎ的五个稳态转速下风机和电机近场的总声压级、风机侧与电机侧辐射噪声的平均声压级以及整机总声压级.