CN109024947A - 用于变压器风扇降噪的声屏障装置 - Google Patents
用于变压器风扇降噪的声屏障装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109024947A CN109024947A CN201810803813.2A CN201810803813A CN109024947A CN 109024947 A CN109024947 A CN 109024947A CN 201810803813 A CN201810803813 A CN 201810803813A CN 109024947 A CN109024947 A CN 109024947A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- barrier
- sound
- acoustic metamaterial
- acoustic
- transformer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 title claims abstract description 133
- 238000007373 indentation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 3
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 3
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims description 3
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 10
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005923 long-lasting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
- E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
- E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
- E04B1/8227—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only screens ; Arrangements of sound-absorbing elements, e.g. baffles
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
一种用于变压器风扇降噪的声屏障装置，包括声学超材料屏障(1)及声屏障支架(2)。声学超材料屏障(1)由声屏障支架(2)固定；声屏障支架(2)朝向变压器风扇的面上开有一个长方形通孔，声学超材料屏障(1)嵌入此长方形通孔中。所述的声学超材料屏障(1)由n个声学超材料屏障单元沿长度方向拼接而成，n为正整数；所述的声学超材料屏障单元为一长方体，长方体内部布置有曲折形、等宽度的声波波导，声波波导通过长方体底板固定。声波波导在水平截面上的形状为曲线，且在各水平截面上的形状相同，空气可沿声学超材料屏障单元中的声波波导传播。声波在长波导中多次折反射消耗大部分声能，使得变压器风扇的噪声大幅度降低。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于变压器风扇降噪的声屏障装置。
背景技术
变电站是电力系统中承担电力传输转换的重要场所。为了改善城市供电质量并减少电能在传输过程中的损耗，一部分变电站需要建立在离住宅区较近的市区。为保证变电站周围居民不受变压器的运行噪声影响，需要对变压器噪声进行合理的控制。
变压器的噪声主要来源于由磁致伸缩导致的铁芯震动噪声，其噪声频率为100Hz倍频，以及冷却装置即冷却风扇运行所产生的宽频噪声。因此对于变压器冷却风扇的宽频噪声控制成为变压器降噪的重要任务之一。
目前用于变压器冷却风扇的降噪方法主要有：主动式降噪及使用整套带有降噪装置的变压器。主动式降噪，如中国专利CN 107725487 A《一种用于风扇的降噪装置》公开的主动降噪装置，包括扬声器、第一拾取器和主动噪声控制模组，扬声器位于风扇的出风侧；第一拾取器位于双曲面的焦点处；主动噪声控制模组分别与扬声器、第一拾取器通信连接。其通过产生可与变压器噪声相抵消的次级声波，实现有源降噪。但该装置的系统较为复杂，需要长时间持续供电，并在部分区域会造成噪声增加。使用整套带有降噪装置的变压器，如中国专利CN 105244150 A《一种换流变压器降噪通风冷却装置》公开的由内层隔音屏障和外层隔音屏障组成的中空隔音罩，外层隔音屏障的两侧上端设置有通风入口和通风出口，内层隔音屏障上与通风入口和通风出口对应侧的下端设有第一通风口和第二通风口，第一通风口和第二通风口分别与通风入口和通风出口之间的空间间隙中设有多孔隔板。但该装置所占面积较大，并且对于已投入使用的变压器来说，改造较为困难。
基于声学超材料设计的声屏障，既具备一般声屏障所不具有的通风等优势，又具备声学超材料所特有的异于自然界中常见介质的超常物理特性，因此具有极高的研究价值。通过合理的参数设计，可以制出适用于不同频段隔声的声屏障。用于不同的工程降噪领域。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺点，提出一种用于变压器风扇降噪的声屏障装置，本发明能够对室外变压器冷却风扇的噪声进行有效阻隔。
本发明用于变压器风扇降噪的声屏障装置包括声学超材料屏障及声屏障支架。所述的声学超材料屏障由声学超材料屏障单元构成，并由声屏障支架固定。
所述的声屏障支架放置在变压器风扇前方并间隔一定的水平距离。声屏障支架朝向变压器风扇的面上开有一个长方形通孔，声学超材料屏障嵌入此长方形通孔中。
所述的声学超材料屏障由n个声学超材料屏障单元沿长度方向拼接而成，n为正整数。所述的声学超材料屏障单元为一长方体，长方体内部布置有曲折形、等宽度的声波波导，声波波导通过长方体底板固定。声波波导在水平截面上的形状为曲线，且在各水平截面上的形状相同。空气可沿声学超材料屏障单元中的声波波导传播。声波进入声学超材料屏障单元声波波导中的位置为声波入口，声波离开声学超材料屏障单元声波波导中的位置为声波出口，每个声学超材料屏障单元具有一个声波入口和声波出口，且声波入口与声波出口分别位于长方体两个平行的侧面。声学超材料屏障单元的声波入口面平行于声屏障支架朝向变压器风扇的一面。
所述的声学超材料屏障因为由n个声学超材料屏障单元组成，n为正整数，因此具有n个声波波导，n个声波入口及n个声波出口，空气在声学超材料屏障中沿n个声波波导流通；声学超材料屏障中长方体的长度越长，隔声量越高；声波波导的宽度决定隔声频率，需根据实际情况进行合理设计。
所述的声学超材料屏障采用环氧树脂材料制成。
所述的声屏障支架采用表面涂有防腐涂层的不锈钢制作，声屏障支架内壁的长、宽、高和声学超材料屏障的长、宽、高相等。
所述的声学超材料屏障由声屏障支架固定在变压器风扇外侧。声学超材料屏障的纵轴线与变压器风扇的叶轮中心轴线在同一平面，并且声学超材料屏障与变压器风扇间隔一定距离，该距离与声学超材料屏障的长、宽呈负相关关系。
本发明工作过程为：变压器风扇产生的噪声向外辐射，当声波辐射至声学超材料屏障时，一部分声波被声学超材料屏障反射，另一部分声波沿声波波导进入声学超材料屏障，由于曲折形声波波导将声波的传播路径大大延长，使得大部分进入声学超材料屏障中的声波能量通过声波的折反射而消耗，从而大大削减了变压器风扇产生的噪声。
本发明声屏障装置可置于变压器风扇的外侧，由于声学超材料屏障中声波波导长度相比传统的声屏障延长了几倍，得到异于自然界常见介质的极高的等效折射率并且声波在长波导中多次折反射消耗大部分声能，使得变压器风扇的噪声大幅度降低。同时，本发明占地面积小、材料单一且具有易拼装、易组合等优点。
附图说明
图1本发明声屏障装置的立体图及位置图；
图2本发明声屏障装置、声学超材料屏障及声屏障支架的立体图；
图3本发明声学超材料屏障及声学超材料屏障单元的示意图；
图4本发明声学超材料屏障单元的俯视图；
图中：1声学超材料屏障，2声屏障支架，3变压器风扇，4声波入口方向及声波波导，5声学超材料屏障单元。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式进一步说明本发明。
如图2所示，本发明声屏障装置包括声学超材料屏障1及声屏障支架2。声学超材料屏障1由声学超材料屏障单元5构成，并由声屏障支架2固定。
如图1所示，本发明的声屏障装置置于变压器风扇外侧，声学超材料屏障1的纵轴线与变压器风扇的叶轮中心轴线在同一平面，并且声学超材料屏障与变压器风扇间隔一定距离，比如500mm，使其不阻碍风扇的通风。
如图3所示，本发明实施例的声学超材料屏障1由8个声学超材料屏障单元5沿长度方向拼接而成。声学超材料屏障单元5为一个115mm*50mm*2000mm的长方体，长方体内布置有宽5mm的曲折形的声波波导4。长方体底板厚50mm，固定声波波导。声波波导在水平截面上的形状为曲线，且在各水平截面上的形状相同。空气可沿声学超材料屏障单元5中的声波波导传播。声波进入声学超材料屏障单元声波波导4中的位置为声波入口，声波离开声学超材料屏障单元声波波导4中的位置为声波出口，每个声学超材料屏障单元5具有一个声波入口和声波出口，且声波入口与声波出口分别位于长方体两个平行的侧面。声学超材料屏障单元5的声波入口面平行于声屏障支架朝向变压器风扇的一面。所述的声学超材料屏障1因为由8个声学超材料屏障单元组成，因此具有8个声波波导4，8个声波入口及8个声波出口，空气在声学超材料屏障1中沿8个声波波导4流通。
所述的声学超材料屏障1采用环氧树脂材料制成。
所述的声屏障支架采用表面涂有防腐涂层的不锈钢制作，声屏障支架内壁的长、宽、高和声学超材料屏障的长、宽、高相等。
如图2所示，本发明实施例固定声学超材料屏障1的声屏障支架2内壁的尺寸为920mm*50mm*2000mm，外壁尺寸为960mm*50mm*2040mm，两侧的四个支架顶端分别位于高1000mm和2040mm处，底部的两个支架长1000mm用以固定两侧的四个支架，两侧支架及底部支架的厚度均为20mm。
本发明的工作原理和工作过程为：变压器风扇产生的噪声向外辐射，当声波辐射至声学超材料屏障时，一部分声波被声学超材料屏障反射，而另一部分沿声波波导进入声学超材料屏障，由于作为空气通道的曲折形声波波导将声波的传播路径延长了十倍以上，使得大部分进入声学超材料屏障中的声波能量通过声波的折反射而消耗，从而大大削减了变压器风扇产生的噪声。
本发明声屏障装置用于变压器风扇的隔声降噪，由于本发明具备占地面积小、材料单一且具有易拼装、易组合等优点，并且声屏障装置不仅具有传统声屏障隔声降噪性能，同时因其由声学超材料构成，还具备隔声量高的优势，因此适用于室外变压器风扇的降噪。
Claims (6)
1.一种用于变压器风扇降噪的声屏障装置，其特征在于：所述的声屏障装置包括声学超材料屏障(1)及声屏障支架(2)；所述的声学超材料屏障(1)由由声屏障支架(2)固定；所述的声屏障支架(2)放置在变压器风扇前方并间隔一定的水平距离；声屏障支架(2)朝向变压器风扇的面上开有一个长方形通孔，声学超材料屏障(1)嵌入此长方形通孔中。
2.根据权利要求1所述的用于变压器风扇降噪的声屏障装置，其特征在于：所述的声学超材料屏障(1)的纵轴线与变压器风扇的叶轮中心轴线位于同一平面且声学超材料屏障(1)与变压器风扇间隔一定距离。
3.根据权利要求1或2所述的用于变压器风扇降噪的声屏障装置，其特征在于：所述的声学超材料屏障(1)由n个声学超材料屏障单元沿长度方向拼接而成，n为正整数；所述的声学超材料屏障单元为一长方体，长方体内部布置有曲折形、等宽度的声波波导，声波波导通过长方体底板固定；声波波导在水平截面上的形状为曲线，且在各水平截面上的形状相同，空气沿声学超材料屏障单元中的声波波导传播。
4.根据权利要求3所述的用于变压器风扇降噪的声屏障装置，其特征在于：所述的声波进入声学超材料屏障单元声波波导中的位置为声波入口，声波离开声学超材料屏障单元声波波导中的位置为声波出口，每个声学超材料屏障单元具有一个声波入口和声波出口，且声波入口与声波出口分别位于所述的声学超材料屏障单元长方体两个平行的侧面上；声学超材料屏障单元的声波入口面平行于声屏障支架朝向变压器风扇的一面。
5.根据权利要求1所述的用于变压器风扇降噪的声屏障装置，其特征在于：所述的声学超材料屏障(1)采用环氧树脂材料制成。
6.根据权利要求1所述的用于变压器风扇降噪的声屏障装置，其特征在于：所述的声屏障支架(2)内壁的长、宽、高和声学超材料屏障(1)的长、宽高相等；声屏障支架(2)采用表面涂有防腐涂层的不锈钢制作。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810803813.2A CN109024947A (zh) | 2018-07-20 | 2018-07-20 | 用于变压器风扇降噪的声屏障装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810803813.2A CN109024947A (zh) | 2018-07-20 | 2018-07-20 | 用于变压器风扇降噪的声屏障装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109024947A true CN109024947A (zh) | 2018-12-18 |
Family
ID=64644660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810803813.2A Pending CN109024947A (zh) | 2018-07-20 | 2018-07-20 | 用于变压器风扇降噪的声屏障装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109024947A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109599087A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-04-09 | 中国科学院电工研究所 | 用于变压器多频段降噪的混合式吸隔声装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101537513B1 (ko) * | 2014-02-28 | 2015-07-17 | 한국기계연구원 | 메타물질 음파 증폭기 |
| CN205935268U (zh) * | 2016-08-02 | 2017-02-08 | 国网山西省电力公司大同供电公司 | 一种可移动的隔声屏障 |
| CN106952640A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-07-14 | 大连理工大学 | 控制声波传播路径的宽带超薄吸声隔声结构 |
| CN105244150B (zh) * | 2015-10-30 | 2017-08-11 | 国网山东省电力公司东营供电公司 | 一种换流变压器降噪通风冷却装置 |
-
2018
- 2018-07-20 CN CN201810803813.2A patent/CN109024947A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101537513B1 (ko) * | 2014-02-28 | 2015-07-17 | 한국기계연구원 | 메타물질 음파 증폭기 |
| CN105244150B (zh) * | 2015-10-30 | 2017-08-11 | 国网山东省电力公司东营供电公司 | 一种换流变压器降噪通风冷却装置 |
| CN205935268U (zh) * | 2016-08-02 | 2017-02-08 | 国网山西省电力公司大同供电公司 | 一种可移动的隔声屏障 |
| CN106952640A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-07-14 | 大连理工大学 | 控制声波传播路径的宽带超薄吸声隔声结构 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109599087A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-04-09 | 中国科学院电工研究所 | 用于变压器多频段降噪的混合式吸隔声装置 |
| CN109599087B (zh) * | 2019-01-24 | 2023-05-26 | 中国科学院电工研究所 | 用于变压器多频段降噪的混合式吸隔声装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106015818B (zh) | 一种消声节能管道 | |
| CN108374805A (zh) | 用于变压器风扇降噪的通风式声学超材料隔声桶 | |
| JPWO2012001735A1 (ja) | 空気調和機 | |
| CN207995627U (zh) | 一种充电桩散热降噪结构 | |
| CN109024947A (zh) | 用于变压器风扇降噪的声屏障装置 | |
| WO2019019821A1 (zh) | 一种出风结构、壁挂机以及空调器 | |
| CN205425339U (zh) | 空调管道消声系统 | |
| CN106089419B (zh) | 静音型柴油发电机组 | |
| CN204164042U (zh) | 一种用于35kV主变室的排风消声弯头 | |
| CN109185233A (zh) | 用于变压器降噪的分形结构声学超材料装置 | |
| CN204164048U (zh) | 一种用于110kV主变室的三通式排风消声弯头 | |
| CN204946643U (zh) | 一种用于变压器的降噪装置 | |
| CN110821545A (zh) | 一种隧道用自消声型轴流风机通风系统 | |
| CN217421659U (zh) | 一种降噪装置及电源设备 | |
| CN203757803U (zh) | 电磁炉底座和电磁炉 | |
| CN110500182A (zh) | 发电机组 | |
| CN105241050A (zh) | 一种多腔体空调消音器 | |
| CN111022373A (zh) | 一种变流器消声风道系统及降低低频噪声的方法 | |
| CN110318866B (zh) | 一种发电机组 | |
| CN211125286U (zh) | 一种变压器散热装置 | |
| CN208126864U (zh) | 一种应用于火力发电厂空冷岛的噪声综合控制系统 | |
| CN211144926U (zh) | 一种隧道通风系统用消声型扩压器 | |
| CN202747834U (zh) | 一种迷宫式消声器 | |
| CN205919458U (zh) | 排风罩、风冷室外机组的安装结构 | |
| CN205639098U (zh) | 宽频消声器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181218 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |