Page 96 - 《应用声学》2022年第6期

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(3) 由式 (1) 计算点声源位置和测点位置两两 (7) 从 { ˆw L 1 , ˆw L 2 , ˆw C } 的分布中选择出现频次
之间的格林函数，生成格林函数矩阵G； 最高的一组值，使用附录 A 中给出的声功率计算模
(0) (0) (0)
(4) 随机设置一组初始参数 {w , w , w , 型计算电容器塔和电抗器的声功率。
L 1 L 2 C
(0) (0)
ϕ 1 , ϕ 2 }，使用模拟退火算法对式 (8) 进行寻优， 对于代价函数 f 2 ，反演流程中步骤 (5) 可以略
其中 z m 可由式 (7) 得到， 寻优结束时得到一组 去。这是因为相关系数的代价函数在构造过程中进
ˆ ˆ
, ˆw C , ϕ 1 , ϕ 2 }； 行了归一化，因此需要一个幅度校准的过程。
{ ˆw L 1 , ˆw L 2
ˆ ˆ
, ˆw C , ϕ 1 , ϕ 2 } 再 次 代 入 (7)
(5) 使 用 { ˆw L 1 , ˆw L 2
计算测点处的声场数据z m ，求出常系数 3 数值仿真与实验数据分析
√
|z d | 2 3.1 交流滤波器场的噪声分布
scale = ,
|z m |
2 考虑如表 1 所示的电抗器和电容器的中心坐
, ˆw C } = scale ∗ 标和等效声学尺寸，其中电容器塔沿高度方向为
则声压系数的反演结果为{ ˆw L 1 , ˆw L 2
, ˆw C }； 7 层结构，层内沿 x 轴方向为 2 列，每列沿 y 轴方
{ ˆw L 1 , ˆw L 2
, 向含 12 个电容器单元。整个电容器部分的尺寸为
(6) 多次重复步骤 (4)∼(5)，统计 { ˆw L 1 , ˆw L 2
ˆ w C }的分布； 2 m × 3.7 m × 7.4 m，这也是主要的发声部分。

表 1 交流滤波器组 5664 设备位置坐标
Table 1 Equipment positions of AC filter group 5664

设备类型 坐标 (x,y,z)/m 尺寸 (x,y,z)

A 相 L 2 (21.45,30.10,1.82) 高 2 m，直径 1.5 m
L 1 (19.55,21.10,2.34) 高 2 m，直径 1.5 m
C 1 低压塔 (22.35,13.20,5.56) 2m × 3.7 m × 7.4 m
C 1 高压塔 (22.35,6.00,6.90) 2 m × 3.7 m × 7.4 m
B 相 L 2 (13.10,30.10,1.82) 高 2 m，直径 1.5 m
(11.20,21.10,2.34) 高 2 m，直径 1.5 m
L 1
C 1 低压塔 (14.00,13.20,5.56) 2 m × 3.7 m × 7.4 m

C 1 高压塔 (14.00,6.00,6.90) 2 m × 3.7 m × 7.4 m
C 相 L 2 (4.75,30.10,1.82) 高 2 m，直径 1.5 m

L 1 (2.85,21.10,2.34) 高 2 m，直径 1.5 m
C 1 低压塔 (5.65,13.20,5.56) 2 m × 3.7 m × 7.4 m
C 1 高压塔 (5.65,6.00,6.90) 2 m × 3.7 m × 7.4 m

假设环境参数为：空气声速 340 m/s，空气 列了 12个电容器单元，在垂直 y 轴的方向上的指向
3
密度 1.29 kg/m ，大地声速 2900 m/s，大地密度 性尤为明显。对于电抗器，由于考虑了地面的影响，
3
3000 kg/m 。图 5 给出了声源频率 500 Hz 时，按 电抗器的声场分布在近距离存在环状的极小值点，
照表 2 中的参数计算得到的声场分布情况。其中， 且极小值出现的位置与声源距离地面的高度有关。
图 5(a) 和图 5(b) 分别表示 A 相滤波器组 C 1 高压塔 经过相干叠加后，单组滤波器的声场以及整个三相
和 C 1 低压塔的声场，图 5(c) 和图 5(d) 分别表示电 滤波器的声场分布变得尤为复杂，在图 5(f) 中的 x
抗器 L 1 和 L 2 的声场，图 5(e) 表示整个 A 相滤波器 轴正方向上甚至出现了声压级显著升高的现象。尽
组的声场，图5(f)表示A、B、C三相滤波器组的相干 管这里采用的声源参数与实际中的情况不一定相
合成声场。可以看出，单个电容器塔的声场具有很 符，但至少从侧面说明了交流滤波器场相干噪声场
强的指向性，且由于电容器塔每层都沿 y 轴密集排 分布的复杂性。