Page 69 - 《应该声学》2022年第2期

第 41 卷 第 2 期 杜明龙等： 空调室外机钣金结构辐射噪声分析与优化 237

time, the front panel is provided with a profiled convex hull, and the partition plate is partially attached with
damping, making the peak of twice fundamental frequency (176 Hz) reduced from 55.74 dB(A) to 45.11 dB(A),
effectively improving the sound quality of the AC outdoor unit.
Keywords: Airconditioner outdoor unit; Double-rotor compressor; Twotimes frequency; Extraction of excita-
tion; Modal superposition; Indirect boundary element; Topography optimization
方式对驾驶室整体刚度与四阶关键固有频率开展
0 引言
多目标形貌优化，使人耳处总声压级降低 3 dB；李

空调室外机噪声大致分为结构噪声、电磁噪声、 伟平等 [3] 对矿用自卸车驾驶室内部进行声振耦合
流体噪声，其中结构噪声包含摩擦噪声、碰撞噪声、 分析与声学贡献量分析，针对声响贡献量最大的板
共振辐射噪声，以低频周期性单峰值为主。低频噪 件的四阶模态开展多目标形貌优化，有效地降低驾
声具有传播距离远、穿透性强的特点，极易从室外 驶员右耳处的低频峰值。
机透过墙体传递至室内，影响用户睡眠。针对低频 参照多联机空调系统的国标 GB/T 18837《多
共振噪声问题的声源定位与优化设计，振噪领域的 联式空调 (热泵) 机组》形成的企业标准，对某空调
学者做过大量研究，并形成相对成熟的理论与优化 系统联机压缩机5280 r/min 运转时，距离机组 1 m、
方法。刘林芽等 [1] 基于车辆 -轨道耦合动力学模型， (机组高度 +1 m)/2 的高度位置处，176 Hz 频率下
计算30 m简支槽型梁的振动响应，利用声传递向量 快速傅里叶变换 (Fast Fourier transform, FFT) 峰
法分析槽形梁结构各板件的低频噪声辐射贡献；张 值为 55.74 dB(A)，远大于基准值 45 dB(A)，如图 1
俊红等 [2] 采用折衷规划法和平均频率法相结合的 所示。

60.00 1.00

1 m Pa dB(A) Amplitude

᤟᮳வՔ
F AutoPower beimian (A)
0
-40.00
0.00 400.00
Hz
(a) ͜ܦ٨฾གͯᎶ (b) ฾གͯᎶܫ400 Hz̿Яᮠဋ៨
图 1 整机测点位置与 400 Hz 以内频谱峰值
Fig. 1 Measured position of outdoor unit and spectrum of measured position within 400 Hz

本文基于两倍频振动发生原理，计算双转子压 两倍的激振力矩 [4] 。气缸两倍频激振力矩引起压缩
缩机吸排气过程中的转动力矩，施加在整机有限元 机本体以及连接吸排气管路的振动，吸排气管路振
模型中，计算室外机钣金框体的振动响应与钣金噪 动传递至整机外围钣金，极易引起钣金共振，放大辐
声辐射噪声的贡献量，确定两倍频噪声峰值高的主 射出压缩机转速两倍频噪声。
因，进而开展钣金压型的优化设计，降低整机的钣金 根据双转子压缩机工作原理，计算气缸周期性
共振辐射噪声峰值。 的两倍频激振力矩。如图 2 所示，AD 与BC 段圆弧
压力相等，方向相反，相互抵消；AB 段与 CD 段圆
1 压缩机激励源确定 弧压力方向相反，大小不同，故单转子承受气体合力
为 [5]
双转子制冷压缩机的激励力包含电磁力、气体
力、液体力、机械力4 种，气缸周期性的完成吸气、压 F g = (P θ − P s ) · h · L AB , (1)
缩、排气和余隙膨胀4 个过程，产生压缩机旋转频率 其中，P θ 为压缩机容积内压力，P s 为吸气压力，h 为