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声音在炉内的衰减及影响分析

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:并且燃煤锅炉壁面通常都有一定的结焦和积灰情况,也会吸收声波,使声波产生衰减。姜根山的研究指出,当声波频率比较高时,炉内烟气及炉壁边界对声波的散射与吸收衰减比较大,直达声远大于炉壁边界的反射声,可以按照自由声场来近似处理。这表示当水冷壁上某点发生泄漏时,其侧面和对面的边界将不对声音产生较大影响。空间对声音的吸收大,则声音传播衰减大,导致空间内声压级变小。

声音在炉内的衰减及影响分析

炉壁边界或炉内换热器排管的表面会对声音有反射、散射作用,将改变声音传播路径。并且燃煤锅炉壁面通常都有一定的结焦和积灰情况,也会吸收声波,使声波产生衰减。

姜根山的研究指出,当声波频率比较高(声音的简约频率大于90Hz)时,炉内烟气及炉壁边界对声波的散射与吸收衰减比较大,直达声远大于炉壁边界的反射声,可以按照自由声场来近似处理。这表示当水冷壁上某点发生泄漏时,其侧面和对面的边界将不对声音产生较大影响。但是,当声波的频率比较低时(尤其是波长与锅炉尺度相近的声频率),炉内烟气对声波的散射与吸收衰减比较小,炉壁边界对声音的散射、反射、吸收衰减作用将不可忽略。根据ANSYA的模拟,当声音频率在400Hz以下,存在很多特殊频率产生驻波,导致在声场边界某一点或区域激发特别强的声场;当声音频率比较高时,炉壁反射引起的声场不均匀现象就很少。

声源直达声与反射形成的混响声共同组成了炉内声场,按照直达声与混响声的强度,可把声场分为三个区域:1—近场区;2—自由声场区;3—混响区。

将炉膛内部空间视为三维封闭声场,其中任意一点的声压级Lp可按式(4-9)计算:(www.xing528.com)

式中:Lw为泄漏源向炉膛辐射的声功率级;r为某点到声源的距离;Q为声源指向性因数(频率越低指向性越弱,无指向性时为1);R表示空间声吸收性质的常数。

该表达式反映了炉膛内声场的分布规律,即距离声源越远的点,其声压级越小;声音的指向性越强(即高频声音),其声压级越大。空间对声音的吸收大,则声音传播衰减大,导致空间内声压级变小。

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