克拉玛依箱式变压器噪声源分析

克拉玛依箱式变压器噪声含有多种“成分”。溪河海克拉玛依箱式变压器从噪声产生机理分析，克拉玛依箱式变压器噪声主要由气动噪声、机械噪声和电磁噪声等几部分组成，其中动力性噪声具有强度高、危害大的特点，是克拉玛依箱式变压器的主要噪声污染源。从噪声传播途径分析，克拉玛依箱式变压器噪声由空气噪声和结构噪声两部分组成，空气噪声通过进气口、排气口、机壳、管壁等辐射与传播，结构噪声通过机壳、管壁与基础等传播，结构噪声容易造成物体振动并激发二次空气噪声。克拉玛依箱式变压器噪声传播途径如图1所示。

1.基础结构噪声 2.机壳与管壁噪声 3.气流噪声

围介质造成了压力脉动，形成了气动噪声。当克拉玛依箱式变压器叶轮逐个扫过进气口与排气口时，受到周期性扰动，引起压力脉动，同样产生了噪声。由于克拉玛依箱式变压器叶轮与机壳之间围成封闭的基元容积，在基元容积与排气口连通一瞬间，克拉玛依箱式变压器排气口的向基元容积快速回流，使气流受到剧烈冲击与压缩造成压力脉动，形成了强烈的气动噪声。旋转噪声具有确定的基频，计算式为f1=Z·n/30（Hz），其中Z为叶轮数，n为转速（r/min）。
涡流噪声又称紊流噪声，是涡流运动产生的一种非稳定流动噪声。在叶轮及机壳流道表面，尤其在气流突然减速或速度方向发生突变的部位，附面层发展到一定程度就会发生脱离，形成漩涡。内泄漏的流动方向与主气流方向相反，也会在泄漏间隙两端产生漩涡。由于具有粘滞性，气流漩涡产生后还会在流动过程中进一步分裂，形成一系列更小的涡流。

除了上述旋转噪声和涡流噪声外，气动噪声还包括共鸣声。由于叶轮旋转和气流涡流运动等因素的影响，压力在很宽的频率范围内脉动。这种脉动与进（排）气腔发生声学上的共振，产生共鸣声。当共鸣声通过进、排气口辐射时，显著增强气动噪声的某些共振频率成分。
机械噪声主要来源于机壳的振动，使机壳发生振动的原因主要有两个：①叶轮的转动不平衡力，通过传动构件转移到机壳上，对机壳产生周期性的激励；②机壳内的涡流强度所决定的压力脉动，常与叶片的基频（即叶片通过频率）有联系，也对机壳产生周期性的激励。克拉玛依箱式变压器的风压越高，这一激励源越不能忽视。此外，电动机、基础振动和管路振动也会产生机械噪声。
几种典型的克拉玛依箱式变压器噪声频谱特性如图2所示，其特点是中低频噪声峰值突出，高频噪声成分逐渐减弱。克拉玛依箱式变压器转速一般为490～3000r/min，旋转噪声基频为49～300Hz，使克拉玛依箱式变压器噪声呈现低频特征。涡流噪声以中高频成分为主，具有宽频带特性。共鸣声对中频噪声影响较大。

克拉玛依箱式变压器噪声与风量、转速、压力等参数有关。一般情况下，克拉玛依箱式变压器风量、转速与压力升高，噪声增大。实验证明，当转速与压力相同时，风量增大一倍，噪声增强约6dB(A)；压力每升高一个大气压，噪声增强约3~4dB(A)；如果转速增加一倍，则噪声增强约6~10dB（A）。

测量克拉玛依箱式变压器噪声的目的就是为了对被测对象进行噪声等级的分析、评价或声源识别，以便采取适当的措施进行噪声控制。通常克拉玛依箱式变压器的噪声识别方法有现场测量法、声功率测量法、表面振动测量法等，其中，现场测量法是工程实际中常用的方法。
现场测量法通过对数据、频谱的分析确定主要的噪声辐射源，方法简便，测量结果能真实反映克拉玛依箱式变压器的振动与噪声水平，但易受环境的影响。声功率测量法反映噪声源辐射强度与辐射特性，避免了声压级易受测量距离和测量环境影响的缺点。振动测量法是根据克拉玛依箱式变压器的表面振动速度来估计表面辐射声功率，主要困难在于克拉玛依箱式变压器零部件辐射比的确定，需要测量较多的数据和进行大量的计算。