夏周愿，李艷，費琦峰，蔣金杰

（嘉興職業(yè)技術學院，浙江 嘉興 314036）

隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,人們對家電產(chǎn)品的噪聲指標越來越關注,甚至有的用戶把家電產(chǎn)品的噪聲水平作為首選因素。冰箱作為一種常用家電，降噪工作被推到了至關重要的地位。而壓縮機作為冰箱的動力源和“心臟”部件，是冰箱噪聲的主要來源。冰箱的噪聲主要由制冷壓縮機引起，而壓縮機的噪聲主要由氣流脈動噪聲、機械噪聲和電磁噪聲三部分組成，其中氣流脈動噪聲所占的比重最大，是壓縮機的主要噪聲源。為了減小制冷劑流動產(chǎn)生的吸氣噪聲，普遍采用在壓縮機吸氣端安裝吸氣消聲器的方法降低噪聲。

1 消聲器評價指標

壓縮機的吸氣消聲器是一種抗性擴張式消聲器，它的消聲原理是利用管道界面的突然擴張或者收縮，使沿管道傳播的某些頻率的聲波不能通過消聲器，從而達到消聲的目的。

傳遞損失、插入損失和降噪量是冰箱壓縮機吸氣消聲器的三個評價指標，其中傳遞損失是用來評價消聲器聲學性能的固有屬性，它主要包括消聲量大小和消聲頻段兩部分。傳遞損失定義為消聲器的入口聲能與出口聲能之差，其計算表達式為：

式中：Win、Wout為入射聲功率、透射聲功率；Pin、Pout為入射聲壓、透射聲壓；Sin、Sout為入口面積、出口面積。

因為入口處邊界條件，因此，進口處聲壓、質點振速與入射聲壓的關系為：

而出口無反射，因此出口處的聲壓即為透射聲壓，因而傳遞損失表達式（1）變?yōu)椋?/p>

式中：Pin，Pout為入口聲壓、出口聲壓；v1為進口處的質點振速；ρ 為制冷劑的密度；c 為聲速。

2 吸氣消聲器分析模型

2.1 基本假設

由于吸氣產(chǎn)生的噪聲或閥組拍擊產(chǎn)生的噪聲，在消聲器內(nèi)部傳播是一個復雜的過程，分析過程中，為了簡化模型，一般做如下基本假設：

（1）介質是理想流體，傳播過程沒有能量的損耗。

（2）介質均勻分布，初始靜態(tài)壓強和靜態(tài)密度都是常數(shù)。

（3）聲波傳播過程時，介質密度轉換過程中不存在熱交換，即為一個絕熱傳播過程。

（4）消聲器是剛性壁，聲波不會被吸收或向外輻射。

2.2 有限元分析

（1）進口邊界條件。入射波為平面波，速度為1m/s。

（3）內(nèi)壁邊界條件。消聲器是剛性壁，聲能不會被吸收。

3 改進前吸氣消聲器噪聲分析

借助傳遞損失測試設備(圖1)對某型號消聲器進行傳遞損失測試，全頻段評估其消聲性能，其中為了避免外界噪聲對消聲器傳遞損失測試結果的影響，需要反復多次測試，得出該款消聲器消聲性能較差的頻段，實驗結果發(fā)現(xiàn)在1900～2700Hz 頻段，該消聲器消聲能力異常，同時通過整機實驗也發(fā)現(xiàn)兩個頻段處噪聲異常。

圖1 傳遞損失測試設備

4 吸氣消聲器優(yōu)化結構設計

通過軟件仿真分析，總結出主要的結構影響參數(shù)后，同時根據(jù)降噪頻段明確需要優(yōu)化設計哪些結構參數(shù)，發(fā)現(xiàn)插管位置及大小對這個頻段消聲效果影響明顯，通過不斷的方針分析，最終優(yōu)化后新模型插管位置及大小，如圖2 所示。同時，優(yōu)化前后，該消聲器消聲性能對比如圖，由圖3 可知，優(yōu)化后消聲性能在1900 ～2700Hz 頻段得到了有效的提高。

5 結語

圖2 優(yōu)化前后插管位置及大小

圖3 優(yōu)化前后消聲性能對比圖