空调消声器的优化设计与应用.pdf

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1、第6卷第4期顺德职业技术学院学报Vol.6No.42008年12月JournalofShundePolytechnicDec.2008科技与应用空调消声器的优化设计与应用11，2张敏，游斌（1．广东美的制冷家电集团技术管理部528311；2．华中科技大学能源与动力工程学院武汉430074）摘要：阐述了消声器降低空调器压力脉动噪音的机理，给出了空调膨胀式消声器的最佳设计方法。通过理论计算与实验研究，详细讨论了如何在空调器中应用膨胀式消声器消除制冷系统的压力脉动噪音。关键词：空调器；消声器；设计；压力脉动+中图分类号：TB535.2文献标志码：A文章编号：1672-6138（2008）04-0

2、015-03随着空调器的不断普及，噪音水平越来越受到用膨胀式消声器的优化设计主要是根据制冷剂压力户的重视,一定程度上成为消费者决定购买与否的关键脉动噪音最高峰值所在频率及有关制冷剂的参数来设计影响空调噪音水平的因素很多，其中压缩机周期性排气消声器的长度和扩张比。引起的压力脉冲是重要的噪声源。压缩机运行时，冷媒消声器的长度（单位为m）为l=1c（1）4fmax在管路系统内的压力以一定的频率激励管路系统而产生式中fmax—消声量最大时的噪音频率值（Hz）；l—消声器的脉动噪声。由于管路激励而产生的脉动噪音不能通过阻长度（m）；c为声音在制冷剂中的传播速度（m/）s。尼减振的办法来降低，只有通过

3、优化的管路系统设计或KP[1]可见下式计算：c=（2）者选择合适的消声器来消除或减弱压力脉动噪音。目姨ρ前空调消音器的设计存在一些不足之处,为此将重点探式中，K—气体的比热比，P—制冷剂压力（Pa）,讨消声器的设计方法及在空调系统上的应用。ρ—制冷剂密度（Kg/m）3，消声量L（dB）为TL112L=101g[1+(m-)sin2(kl)]（3）TL1消声器的设计计算与理论分析4m2πf式（3）中k—波数，k=（4）c用于空调制冷系统中的消声器最常用的是膨胀式ｍ—消声器的扩张比，ｍ=Ｓ/Ｓ1（5）消声器，其结构示意图见图1。Ｓ—扩张室截面面积，Ｓ1—进气、排气管截面面积。应用公式（1）和（

4、3）设计的消声器，其消声曲线如图2所示。若设消声量最大的消声频率ｆmax处的消声量为ＬTL1；消声频率为0.5ｆmax处的消声量为ＬTL2。令SS1S1△ＬTL=ＬTL1-ＬTL2，由函数曲线图3可见，随着扩张比m的增大，△ＬTL趋向于3。故在0.5ｆmax时的消声量相比于ｆmax时仅减少3dB。压缩机由于周期性地吸气和排气，从压缩机排气口排出的高温高压的气体，引起制冷系统管路内的压力图1膨胀式消声器示意图脉冲，成为重要的噪声源。在压缩机排气口添加彭胀式消声收稿日期：2008-05-25作者简介：张敏（1973-），女，江苏泰州人，工程师，研究方向：流体机械。15顺德职业技术学院学报第56

5、卷2消声器的应用分析某款变频分体机制热运行时，在变频电源频率小于84Hz时音质很好，当电源频率为升高到98Hz时，就LΠ1产生“嗡嗡”声。其室外侧噪声频率图上（图5）有一BLΠ2明显的噪音峰值，该峰值噪音为63.1dB，对应的频率/d量fmax为196Hz。高于第二峰值49.2dB（对应频率298Hz）声消13.9dB。系统运行稳定时产生的“嗡嗡”声通过室内外连接管传递到室内侧，空调室内侧的噪音频谱特性也发现在196Hz频率处有最高噪音峰值。同时，实验中使用了五个阻尼块，进行阻尼减振处理，“嗡嗡”声都不0.5fmaxfmaxf能消除或减弱。该现象具有显著的制冷剂气流脉动噪音图2消声器消声曲

6、线图特征，与管路内部发生的压力脉动的现象非常吻合，在不整体改变配管设计的前提下，只有使用消声器才能消除该异常噪音。由于196Hz处噪音峰值最高，因此设计时取3.0fmax=196Hz，声音在制冷剂中的传播速度ｃ为186.7m/s，由公式(1)计算得到l=238mm。根据公式（3），消声器的L2.0扩张比m大时，其消声量也大，实际工程应用中，要综TL△合考虑消声器的安装空间限制和成本等因素，因此没有选值差用最佳长度设计的消声器和尽量大的m。本例中实际选用量1.0声的消声器ｌ=120mm，压缩机排回气管直径Φ=9.53mm，消扩张室直径Φ=40mm，则ｍ=17.6。据计算，本消声器0.0的最大

7、的消声频率ｆmax为389Hz，在389Hz处的消声量为020406080ＬTL=18.9dB，其0.5fmax=194.5Hz处的消声量为ＬTL=15.9dB。扩张比m理论上,实际测试到的最高峰值噪音频率196Hz处的消图3消声器消声ΔLTL———m曲线图声量在15.9～18.9dB(A)之间。安装消声器后，室外侧噪声功率谱如图6所示，当室器后，高压高速的气体在消声器内有了很大的能量释放空外电源频率98Hz时，196H