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研究生:夏浩剛
研究生(外文):Hao-Kang Hsia
論文名稱:壓縮機噪音數值分析及其實驗比對
論文名稱(外文):Numerical Analysis of Compressor Noise and the Comparison with the Experiment
指導教授:黃以玫黃以玫引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立中央大學
系所名稱:機械工程學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文出版年:2020
畢業學年度:108
語文別:中文
論文頁數:83
中文關鍵詞:迴轉式壓縮機噪音數值分析聲場模擬
外文關鍵詞:Rotary CompressorNoise Numerical Analysis
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本研究主要以模擬方法分析迴轉式壓縮機的殼內聲場,並與壓縮機殼內以及殼外量測數據的結果比對,再進行模型修正以使二結果更吻合。論文研究中使用有限元素法軟體ANSYS Acoustic ACTxR15.0進行聲場模擬,壓縮機的殼內聲場模擬空間由消音罩閥片入口處至壓縮機吐出口,以計算殼內聲壓,不考慮聲壓與壓縮機殼之耦合效應。為了更精準模擬壓縮機聲場中的不同邊界條件,文中透過材料聲學特性量測實驗,量測馬達內銅線線圈的阻抗值,以代入聲場模型中。模擬過程中亦討論了冷媒黏滯性與馬達線圈阻抗對殼內聲場的影響。最後將迴轉式壓縮機殼內聲場的模擬結果與公司端進行的實驗比對,探討殼內聲場與殼內/外量測噪音之關聯。
本研究之成果為以下數個項目,建立壓縮機殼內聲場模型及選擇參數,壓縮機殼內聲場模擬,壓縮機殼結構模態分析,模擬結果與量測實驗結果比對,聲學阻抗管實驗及銅線線圈聲學阻抗量測。
This research mainly studied the inner sound field of a rotary compressor. The FEM software ANSYS Acoustic ACTxR15.0 was used to simulate the sound field with the domain from the inlet of the muffler valve to the outlet of the compressor. The modal analysis of the structure of the compressor was also conducted by using ANSYS; but the coupling between the sound field and the structure was not considered. The simulated results and the measurement results were then compared. Numerical model of the acoustics and vibration of the compressor was modified according to the measurement results.
目錄
摘要 I
Abstract II
目錄 III
圖目錄 VI
表目錄 IX
第一章 緒論 1
1.1研究背景與目的 1
1.2文獻回顧 3
1.3論文架構 5
第二章 基本理論 7
2.1 振動學基本理論 7
2.2 聲學基本理論 8
2.2.1 波動方程式 8
2.2.2 平面波 10
2.2.3 管路聲學阻抗 12
第三章 壓縮機聲場量測與阻抗管量測實驗 13
3.1 壓縮機聲壓量測方法 13
3.2 阻抗管聲學特性量測實驗 15
3.2.1 阻抗管實驗規劃與設計 15
3.2.2 阻抗管實驗步驟 19
第四章 ANSYS模擬方法 23
4.1 壓縮機殼內聲場空間模型與相關設定 23
4.2 聲場模擬方法 28
4.2.1 殼內聲壓模擬方法 28
4.2.2 殼外聲壓模擬方法 31
4.3 壓縮機結構模態相關設定 33
第五章 研究結果分析與討論 34
5.1 阻抗管聲學特性實驗 34
5.1.1麥克風校正 34
5.1.2 實驗可靠度 35
5.1.3 銅線線圈吸音係數量測 36
5.2 殼內量測聲壓結果分析 38
5.3 殼外量測聲壓結果分析 42
5.4 殼內、外量測聲壓結果討論 43
5.5 壓縮機殼內聲場比對-3600rpm 45
5.5.1單一聲源-消音罩閥片入口 46
5.5.2考慮冷媒動黏滯係數 49
5.5.3考慮線圈聲學阻抗 51
5.5.4雙聲源-消音罩閥片入口與馬達轉子 54
5.5.5殼內聲場結果分析與比對 55
5.6壓縮機殼外量測聲壓與殼內模擬聲壓之關聯性 59
5.7壓縮機殼外量測聲場之來源探討 61
第六章 結論與未來展望 63
6.1 結論 63
6.2 未來展望 63
參考文獻 67
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[23] 甲公司,迴轉式壓縮機噪音量測資料。
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https://www.mne.psu.edu/lamancusa/me458/
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