[发明专利]一种管道保温包扎结构隔声性能试验台架及试验方法

权利要求书

1.一种管道保温包扎结构隔声性能试验台架，其特征在于，包括扬声器系统、扬声器和试验管道之间的过渡管段、弹性支撑件、消声室和混响室；

所述扬声器系统由扬声器、功放和信号源组成；所述弹性支撑件固定试验管道于扬声器系统内；试验管道位于所述混响室内，试验管道末端吸声结构位于所述消声室中。

2.一种管道保温包扎结构隔声性能试验方法，其特征在于，包括权利要求1所述的试验台架，方法如下：

步骤S1：据试验目标，确定所述试验管道外噪声级范围要求；

步骤S2：根据包扎结构参数、管道参数和管道外噪声级范围，确定管道内声级要求，确定扬声器参数；

步骤S3：确定管道末端吸声结构的设计参数；

步骤S4：确定防塌陷弹性支撑件的设计参数。

3.根据权利要求2所述的一种管道保温包扎结构隔声性能试验方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

步骤S11：确定测量频率范围flower≤f≤fupper：flower为测量频率下限，fupper为测量频率上限；

步骤S12：获取试验环境的背景噪声频谱Lbg(f)；

步骤S12：得到所述试验管道外噪声级的最低要求，计算具体如下：

L1(f)＝Lbg(f)+10 (1)

4.根据权利要求2所述的一种管道保温包扎结构隔声性能试验方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

步骤S21：获取管道保温包扎结构的各层组成；

步骤S22：确定试验管道参数；管径Dpipe≤300mm，壁厚tpipe≥4.2mm；300mDpipe≤1000mm，壁厚tpipe≥6.3mm；

步骤S23：根据所述包扎结构的组成，对于多层结构，基于阻抗分析法估计管道及保温包扎结构的综合传声损失范围；

步骤S24：根据传声损失和管道外噪声最低值，确定管内噪声级L₂：按式(12)计算管内噪声级L₂

L₂＝L₁+TL+19 (12)

步骤S25：根据确定的管内噪声级进行扬声器选型，扬声器的灵敏度S、扬声器的电功率W应满足：

W·10^(0.1S-4)≥L₂+5+20log(r) (13)

其中，r为管道半径。

5.根据权利要求3所述的一种管道保温包扎结构隔声性能试验台架设计方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

步骤S31：确定测量频率下限f_lower处的管道吸声末端结构的吸声系数α_s的要求。声如果无管道模型消声结构，声波从管道辐射时，管道末端和外部空间之间存在阻抗突变，导致一部分声能发射回管道中，将在管道内产生显著的驻波，影响试验结果。因此，在管道末端需要安装适当的吸声材料，对到达管道末端的声波尽可能全吸声。安装吸声末端后，仍有部分声能发射到管道中，形成小幅驻波。管道内f_lower的极大值声压级和极小值声压级的差值L_s为试验偏差控制量，L_s、末端吸声系数α_s应满足：

步骤S32：确定管道吸声末端材料的容重ρ_m和有效长度L_e。优选20Kg/m³～50Kg/m³的超细玻璃棉。对于超细玻璃棉，玻璃棉的容重ρ_m、频率下限f_lower、吸声末端有效长度L_e宜满足：

ρ_m·f_lower·L_e≥80 (15)

对于普通玻璃棉，宜满足：

ρ_m·f_lower·L_e≥300 (16)

6.根据权利要求2所述的一种管道保温包扎结构隔声性能试验方法，其特征在于，所述步骤S4包括：

步骤S41：确定防塌陷弹性橡胶支撑件的内径r_inner和外径r_outer，具体为：在管道和第1层金属层之间、第i金属层与第i+1金属层之间布置弹性橡胶支撑件，弹性橡胶支撑件由若干半圆支撑组成；在管道和金属层之间的橡胶支撑件，外径为第1层金属层内表面到管道中心的距离，内径为管道外径；在第i金属层与第i+1金属层之间的橡胶支撑件，外径为第i+1层金属层内表面到管道中心的距离，内径为第i层金属层外表面到管道中心的距离；

步骤S42：确定防塌陷弹性橡胶支撑件的安装位置和弹性模量；弹性橡胶支撑件在保温层搭接处安装，弹性橡胶支撑件的弹性模量E_t宜满足式(17)：

其中，b为弹性橡胶支撑件相邻安装位置的距离，t为金属层厚度，P为金属层的拉伸强度。