全消聲室
關注創建者：靜環環保 創建時間：2019-06-21
全消聲室的實例教程
因此，接下來科普一下常見的自由場與消音室，混響場與混響室。
2. 自由場與消音室
自由場是指聲源在均勻、各向同性媒介中傳播時，不計邊界影響的聲場，此時聲場中只有直達場而沒有反射聲。實際上，只能做到反射聲盡可能小，和直達聲相比可以忽略不計。例如，聲源懸浮于室外足夠高的空間上，聲源輻射的聲波可以無阻礙地向四面八方傳播，那么，此時這樣的聲場就可認為是自由場。但實際上，聲源是不可能懸浮于空中的，只能位于有限高度上，而地面認為是一個半徑無限大的反射面，那么，把這樣的聲場稱為半自由場，如聲源位于室外空曠場所。在自由場的遠場中，距離每增加一倍，聲壓級降低6dB，如下圖所示。
當測量靠近地面進行時，還需考慮聲源與接收器之間的地面影響。例如：聲波沿地面傳播時的聲衰減與地面的性質及其覆蓋物有關，厚草地對聲波的衰減約為20dB/100m。因此，聲壓測量時，測量位置都要求有一定的高度。常規的高度是1.2米（人坐立時耳朵高度）或1.5米（人站立時耳朵高度）。
因此，為了模擬自由場的聲學環境，人們建立了全消聲室。為了使室內建立自由聲場，房間六個表面都應該鋪設吸聲系數特別大的材料，比較常用的是尖劈和復合材料，要求在使用的頻率范圍內的吸聲系數大于0.99。全消音室地面上也需要鋪設吸聲材料，因此，在地面的吸聲材料之上應該裝設水平的鋼蠅網，以便放置試件并能在房間內起動。
在全消音室，聲音傳播如同在自由場中，幾乎無反射。但通常高頻聲音比低頻更有效，這是因為消音室可用的最低頻率取決于房間體積和尖劈長度，如安裝1-2米尖劈的大房間有效的低頻可達100Hz。
展開 管路噪聲測量實驗（全消聲室）
計算過程中，CFD部分采用Star-CD軟件，采用DES湍流模型求解管路瞬態流動特征，管道全長3m，網格采用正交笛卡爾網格，網格數為2,400,000。進口邊界為，速度進口，流速為7.5m/s；出口邊界為相對壓力出口，相對壓力為0，參考大氣壓為10325Pa；其他邊界為無滑移速度邊界，即定義為WALL。
瞬態計算前，先求解穩態流場，采用RANS湍流模型，目的為瞬態計算提供初始流場，便于瞬態迭代；同時便于查看網格質量及需要加密的區域。瞬態計算中，時間步長為8e-5s，這個是由聲學計算的頻率范圍決定的；保留時長為1s，從仿真的第8秒到第9秒之間。
圖21.PIV實驗與Star-CD仿真結果
圖22. 壁面脈動壓力實驗與仿真的對比曲線
上圖中，藍色實線和黑色實線來自另一篇文獻，紅色實線是Star-CD計算結果。較好的CFD計算結果是后續聲學計算的必要保證。
圖23. 聲學網格劃分
聲學計算采用Actran軟件，分析頻率為1000Hz，按每個波長4個二階四面體單元來表示，網格數為240,000。
圖24. 不同頻率聲壓級分布云圖（左）及聲源分布云圖（右）
圖25. 實驗與仿真對比曲線（1）
上圖中，綠色陰影部分為監測點附近多個測點的測量數據形成的數據區間；綠色實線為測量數據平均值；藍色實線為Actran計算的測點附近多個點的平均值。
展開 現在：2003年-2010年
現在時期：分為兩個階段：
NVH啟蒙時期：2003-2007
NVH快速發展時期：2008-2010
啟蒙時期的特征
各個方面都開始重視NVH
主機廠(OEM)意識到NVH的重要，逐年增加投入，NVH隊伍快速擴大
行業關注NVH，各種會議和培訓越來越多，汽車工程學會NVH學組成立
顧客逐漸走向成熟，對噪聲與振動開始挑剔；
海外華裔學者對中國汽車NVH發展的推進，比如講課、出書、交流等
實驗室與CAE的大量投入
各個公司紛紛興建試驗室，如：
2005年，一汽建成大型整車消聲室和發動機全消聲室，等；
2006年，泛亞建成整車消聲室、發動機消聲室、模態實驗室，等；
2006年，長安建成大型整車消聲室。
CAE的使用開始普及：
人才隊伍快速發展
從事NVH的工程師逐步增加，以長安為例：2003年，只有5名NVH工程師;2007年，超過30名；
企業開始在海外招聘NVH專家。
高校、咨詢公司與供應商
高校的一些教授開始了NVH研究，NVH研究生招生擴大，企業開始了與高校的合作；
國外的相關公司(LMS，BK，Altair，等等)，在中國的業務主要是出售儀器和軟件，國內的咨詢公司開始出現，主要是做CAE分析。
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因此，為了模擬自由場的聲學環境，人們建立了全消聲室。為了使室內建立自由聲場，房間六個表面都應該鋪設吸聲系數特別大的材料，比較常用的是尖劈和復合材料，要求在使用的頻率范圍內的吸聲系數大于0.99。全消音室地面上也需要鋪設吸聲材料，因此，在地面的吸聲材料之上應該裝設水平的鋼蠅網，以便放置試件并能在房間內起動。
在全消音室，聲音傳播如同在自由場中，幾乎無反射。
各個方面都開始重視NVH
主機廠(OEM)意識到NVH的重要，逐年增加投入，NVH隊伍快速擴大
行業關注NVH，各種會議和培訓越來越多，汽車工程學會NVH學組成立
顧客逐漸走向成熟，對噪聲與振動開始挑剔；
海外華裔學者對中國汽車NVH發展的推進，比如講課、出書、交流等
實驗室與CAE的大量投入
各個公司紛紛興建試驗室，如：
2005年，一汽建成大型整車消聲室和發動機全消聲室
