1 范围
本标准规定了往复式柴油发电机用冷却风扇噪声的测量方法,包括实验室测量(工程法和简易法)和现场测量(简易法)。
本标准适用于配装GB/T 6072.1适用范围的往复式内燃机(以下除特别说明外,简称发动机)的冷却风扇,以及尚无合适标准可使用的其他冷却风扇。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 1236一2000 工业通风机 用标准化风道进行性能试验
GB/T 6072.1 往复式内燃机 性能 第1部分:功率、燃料消耗和机油消耗的标定及试验方法 通用发动机的附加要求
JB/T 12332一2015 往复式内燃机 空气滤清器噪声测量方法
3 术语和定义
JB/T12332界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
冷却风扇 cooling fan
由发动机驱动或电动机驱动的、通过提高气体压力并排送气体来冷却发动机(散热器、机体表面等)的机械。
3.2
自由风扇 free fan
没有导流装置的风扇。
3.3
风道风扇 airways fan
安装在风道中的风扇。
3.4
特征声源尺寸 characteristic source dimension
d0
用于确定测量半径,表示声源特征的尺寸。
4 声学环境
声学环境应符合JB/T 12332一2015中第4章的规定。
5 测量仪器
测量仪器应符合JB/T 12332一2015中第5章的规定。
6 风扇的安装和工作条件
6.1 总则
风扇的安装和工作条件对被测声源的声功率辐射有很大影响。为最大限度地减小被测声源声功率级的变化,本标准规定了自由风扇、标准化风道风扇的安装和工作条件和现场测量时的风扇工作条件。
6.2 风扇位置
对工程法,风扇应安装在满足JB/T 12332一2015中4.2和4.3(工程法)要求的房间或室外平坦空地,风扇中心与反射面(地面)、墙面和天花板(如有)间的距离d≥r+0.25m。
对简易法,风扇应安装在满足JB/T 12332一2015中4.2和4.3(简易法)要求的房间或室外平坦空地。
测量半径r的规见7.4。
6.3 安装
自由风扇安装时,气流应从驱动轴端吸入,向自由端吹出,如图2所示。若气流方向相反,即气流从自由端吸入,向驱动轴端吹出,则应在报告中说明。
风道风扇安装时,应符合GB/T 1236—2000中C型标准化风道装置的规定。风扇的护风罩圈直径应是风扇直径的1.05倍(取整到1cm),风扇叶片轴向投影应全部在护风罩圈内。
噪声测量时,驱动设备和测量装置产生的噪声为背景噪声的一部分,应被屏蔽或隔离。
6.4 工作条件
自由风扇应在给定转速下稳定运转;风道风扇应在GB/T 1236—2000规定的特性工况下稳定运转;现场测量的风扇应在给定转速下稳定运转。
如需要,也可在升/降速时或其他特定工况下进行噪声测量,并在报告中说明。
风道风扇性能参数的测量应按GB/T 1236的规定进行。
7 测量
7.1 总则
本标准规定了两种测量方法:实验室测量方法和现场铡量方法。
实验室测量和现场测量分别指冷却风扇安装在实验室测量和实际使用现场测量。实验室测量方法可获得2级准确度(工程法)或3级准确度(简易法)的风扇噪声声功率级测定结果,现场测量方法可获得3级准确度(简易法)的风扇噪声声功率级测定结果。工程法测定的量为冷却风扇噪声声功率级(A计权或频带),能提供冷却风扇较全面的评估,可用于验收试验,还可用于制定工程措施;简易法测定的量为冷却风扇噪声声功率级(A计权或频带),能提供不同冷却风扇的噪声比较。
注:实验室测定的风扇噪声声功率级旨在获得2级准确度(工程法)的测定结果,若背景噪声准则和/或声学环境合适性准则和/或风扇位置不能满足本标准工程法的要求,则可获得3级准确度(简易法)的声功率级测定结果。
噪声测量时,应先确定特征声源尺寸和测量半径以确定测量表面并布置传声器位置。
测得的声压级包括被测声源工作时各传声器位置处的声压级(A计权或频带)和被测声源不工作时的背景噪声声压级(A计权或频带)。
7.2 测量不确定度
按本标准规定测定的声功率级测量不确定度满足JB/T 12332一2015中表1的要求。
7.3 特征声源尺寸
单个风扇的声源特征尺寸为风扇直径,组合风扇的声源特征尺寸为包络所有叶片的球直径,如图1所示。
图1 单个风扇和组合风扇的特征声源尺寸d0
7.4 测量半径
测量半径r应大于或等于特征声源尺寸d0(见7.3)并满足6.2的要求。
风扇位于室内时,可选择较小的测量半径;风扇位于室外时,可选择较大的测量半径。
测量半径r推荐1m,至少0.25m;优先按0.25m、0.5m、1m、2m、4m、8m数系选择;也可按0.25m、0.315m、0.4m、0.5m、0.613m、0.8m、1m、1.25m、1.6m、2m、2.5m、3.15m、4m、5m、6.3m、8m数系选择。
7.5 测量表面而积
球形测量表面的面积S用公式(1)计算,单位为平方米(㎡)。
S =4πr²⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(1)
式中:
r—测量半径,单位为米(米)。
7.6 传声器布置
对工程法,应布置4个传声器位置,传声器位置位于球形测量表面及其截面上,球心位于特征声源尺寸中心,截面与风扇驱动轴线垂直,传声器位置和球心的连线与驱动轴线成45。角,传声器位置P1 ~ P4应符合图2、图3的规定。
对简易法,仅布置I个传声器位置,选择P1 ~ P4中离反射面较远的点作为传声器位置。
说明:
1—测量平面; 4—轴承基座;
2—风扇; 5—驱动轴;
3—支撑轴承; 6—驱动电动机。
图2 自由风扇传声器布置
说明:
1—圆锥型进口集流器; 6—风扇;
2—节流板; 7—支撑轴承;
3—多孔整流器; 8—测量平面;
4—试验管路; 9—驱动电动机。
5—护风罩(过渡接头);
图3 风道风扇传声器布置
8 计算
8.1 总则
对工程法,应计算被测声源的声功率级(A计权和频带),还可按JB/T 12332一2015中附录B的规定根据频带声功率级计算A计权声功率级,并在报告中说明。
对简易法,应计算被测声源的声功率级(A训权)。
8.2 测得的表面声压级计算
式中:
NM—传声器位置的数目;
L´pi—第i个传声器位置处测得的声压级,单位为分贝(dB);
L pi(B)—第i个传声器位置处测得的背景噪声声压级,单位为分贝(dB)。
8.3 背景噪声修正
背景噪声修正K1用公式(4)计算,单位为分贝(dB)。
(4)
式中:
对工程法,若∆Lp﹥15dB,则设K1=0 dB,即不需要修正;若6 dB≤∆Lp≤15 dB,则按公式(4)修正。即0.1 dB≤K1≤1.3 dB;若∆Lp<6 dB,则K1>1.3 dB,测量无效。
注1:K1>1.3 dB时,声功率级测定结果不能满足容许的2级准确度要求,但按限值修正的结果可用于指示被测声源辐射的噪声上限。
注2:频带测量时的详细规定,参见JB/T 12332—2015中的4.2。
对简易法,若∆Lp>10 dB,则设K1=0 dB,即不需要修正;若3 dB≤∆Lp≤10 dB,则按公式(4)修正,即0.5 dB≤K1≤.3 dB;若∆Lp<3 dB,则K1>3 dB,测量无效。
注3:K1>3 dB时,声功率级测定结果不能满足容许的3级准确度要求,但按限值修正的结果可用于指示被测声源辐射的噪声上限。
8.4 环境修正
环境修正K2按JB/T 12332—2015中附录A给出的方法测定。
对工程法,如环境修正K2≤4 dB,测量有效:如K2>4 dB,测量无效。
注1:K2>4 dB时,声功率级测定结果不能满足容许的2级准确度要求,但按限值修正的结果可用于指示被测声源辐射的噪声上限。
对简易法,如环境修正K2≤7 dB,测量有效:如K2>7 dB,测量无效。
注2:K2>7 dB时,声功率级测定结果不能满足容许的3级准确度的要求,但按限值修正的结果可用于指示被测声源辐射的噪声上限。
8.5 表面声压级计算
式中:
S—测量表面面积,S=4πr²,单位为平方米(m²):
S0—基准面积,其值为1m²
大气压的减小或空气温度低于10℃会使声功率级产生较大偏差。海拔高于500m和/或空气温度低于10℃的现场气象状况声功率级,应按JB/T 12332一2015中附录C的规定将其修正至基准气象状况声功率级Lwref, atm,并在报告中说明。
9 记录内容
下列内容如适用,应收集并记录以按本标准的要求进行测量。
a)被测风扇:
1)被测风扇的描述(包括型号、结构型式、材质、风扇直径、叶片数、编号和制造商);
2)自由风扇运转工况(风扇转速);
3)风道风扇运转工况(按GB/T 1236的规定记录);
4)现场测量时风扇的运转工况(风扇转速)。
b)声学环境:
1)测试环境的描述(包括地面、墙壁和天花板的物理描述,以及风扇、试验装置和其他物体的
位置草图);
2)按JB/T 12332一2015中附录A的规定对声学环境鉴定的描述;
3)噪声测量时被测声源附近的环境状况(包括大气压、温度、相对湿度和风速)。
c)测量仪器:
1)测量仪器的描述(包括名称、型号、编号和制造商);
2)声校准器和测量系统等的检定方法、日期、地点和结果;
3)防风罩(如有)特性。
d)声学数据:
1)测量方法及准确度等级;
2)特征声源尺寸d0、测量半径r;
3)第i个传声器位置处测得的声压级L´pi;
4)背景噪声修正K1;
5)环境修正K2及其按JB/T 12332一2015中附录A规定的测定方法;
8)测量日期、地点和人员。
10 报告
报告按第9章记录测量所需的数据,仅提供声功率级(A计权或频带)测定结果。报告应声明测量完全符合本标准的规定。报告还应涵盖本标准正文中要求的报告说明。
报告中的声功率级(A计权或频带)测定结果精确到0.1 dB。