(2)制定新消聲器壓力損失初始條件
在滿足消聲量的前提下,壓力損失越小越好。取壓力損失的初始條件為不大于當(dāng)前已有消聲器壓力損失的5%為宜。
3.3 空壓機(jī)進(jìn)氣口消聲器優(yōu)化設(shè)計(jì)的步驟
將空壓機(jī)進(jìn)氣口消聲器優(yōu)化設(shè)計(jì)步驟歸納如下:
3.3.1 根據(jù)實(shí)際條件限定消聲器形式及消聲量、壓力損失、頻率消聲特性為目標(biāo)函數(shù);2、選定消聲器系統(tǒng)主管道的參數(shù),給定氣體溫度、聲速及其他參數(shù);3、根據(jù)消聲器容積比與氣流量,確定消聲器容積;4、選擇一系列消聲結(jié)構(gòu);5、對(duì)一種消聲結(jié)構(gòu),選擇一系列幾何參數(shù);6、對(duì)一組給定幾何參數(shù),進(jìn)行消聲器消聲性能計(jì)算;7、對(duì)該組數(shù)據(jù)進(jìn)行消聲器壓力損失計(jì)算;8、取另一組數(shù)據(jù),重復(fù)60-70 行程序;9、對(duì)于給定消聲器結(jié)構(gòu),優(yōu)選最佳的一組幾何參數(shù);10、對(duì)于另一種消聲器結(jié)構(gòu),重復(fù)50-90 行程序;11、優(yōu)選出最佳的一種消聲器結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的最佳幾何參數(shù)。
4. 用多目標(biāo)遺傳算法優(yōu)化空壓機(jī)進(jìn)氣口消聲器
使用通用數(shù)學(xué)計(jì)算軟件matlab 與英國設(shè)菲爾德大學(xué)開發(fā)的遺傳工具箱進(jìn)行編程,實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)遺傳算法優(yōu)化空壓機(jī)進(jìn)氣口消聲器。在程序中設(shè)置了多目標(biāo)遺傳算法的基本參數(shù)。各目標(biāo)函數(shù)有相應(yīng)的四端極子確定。下面以內(nèi)插式雙級(jí)擴(kuò)張消聲器子結(jié)構(gòu)為例,使用該程序?qū)ζ溥M(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。選取種群中個(gè)體數(shù)量: NIND=100;選取最大遺傳代數(shù): MAXGEN= 50;選取變異率: INP=0.05;采用實(shí)值編碼進(jìn)行優(yōu)化,其中典型參數(shù)的優(yōu)化曲線如圖(2)所示。
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從上圖可以看出消聲器由原來單內(nèi)插擴(kuò)張式結(jié)構(gòu)經(jīng)優(yōu)化后變?yōu)殡p內(nèi)插式擴(kuò)張結(jié)構(gòu),這樣做不但可以將有效降噪頻段拉大,而其可以有效地降低脈動(dòng)噪聲,將原有消聲器單共振腔優(yōu)化為雙共振腔,這樣做不僅增加一個(gè)頻帶的吸聲峰值,而且可以在各相鄰頻帶上加大消聲量,通過對(duì)主管道參數(shù)的優(yōu)化,可以有效的降低壓力損失:優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)將降低消聲器的制造成本。
5.結(jié)束語
目前,社會(huì)對(duì)低噪聲產(chǎn)品的要求越來越高。無論是機(jī)電產(chǎn)品還是家用電器,噪聲的高低已經(jīng)成為人們對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量好壞的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之一。所以,在不久的將來,會(huì)有越來越多的低噪聲產(chǎn)品問世以滿足人們的要求。對(duì)于高噪聲的產(chǎn)品,由于自身的某些原因,在生產(chǎn)過程中不能使噪聲降到人們所能承受的范圍,那么仍然需要設(shè)計(jì)各種各樣的消聲器來進(jìn)行消聲降噪。在設(shè)計(jì)的方法中仍然會(huì)運(yùn)用優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。這是因?yàn)閮?yōu)化方法在機(jī)械設(shè)計(jì)中相對(duì)而言是比較簡便和準(zhǔn)確的,而且可以滿足多種要求。
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[4]周兆駒室外大型空氣壓縮機(jī)的噪聲治理技術(shù),環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備,2005
(作者單位:湖南普照信息材料有限公司)
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