恒定温湿度循环试验箱噪声产生原因及解决方法

风机运转噪声

• 风机是试验箱内空气循环的关键部件。当风机运转时，叶片与空气相互作用产生气流噪声。风机的转速越高、叶片数量越多、叶片形状设计不合理以及风机的动平衡不佳等因素都可能导致噪声增大。例如，在高速运转的离心风机中，如果叶片的边缘不够光滑，气流在经过叶片时会产生湍流，从而引发强烈的气动噪声。此外，风机的电机也会产生电磁噪声，尤其是在电机质量较差或者电机轴承磨损的情况下，电磁噪声会更加明显，并且可能伴随着振动噪声，进一步加剧了试验箱整体的噪声水平。

压缩机工作噪声

• 压缩机在试验箱的制冷系统中起着核心作用。其工作过程中会产生机械噪声和气流脉动噪声。机械噪声主要源于压缩机内部的活塞、曲轴、连杆等运动部件的摩擦、撞击以及振动。例如，当活塞在气缸内往复运动时，如果润滑不良或者间隙过大，就会产生较大的撞击声。气流脉动噪声则是由于制冷剂在压缩机的吸气和排气过程中，压力和流量的周期性变化所引起的。这种气流脉动会通过管道系统传播，引发整个试验箱的振动和噪声，尤其在制冷量需求较大、压缩机负荷较高时，噪声问题会更加突出。

管道振动噪声

• 试验箱内的制冷管道、加湿管道以及通风管道等在运行过程中可能会产生振动噪声。管道振动的原因主要有两个方面。一是管道内流体的流动激励，如制冷剂在制冷管道内高速流动时，会对管道壁面产生冲击力，当这种冲击力的频率与管道的固有频率接近或相同时，就会引发管道的共振，产生强烈的振动噪声。二是外部设备的振动传递，例如风机或压缩机的振动通过连接部件传递给管道，使管道被迫振动。此外，管道的固定方式不当，如支架间距过大、固定螺栓松动等，也会加剧管道的振动，从而增加噪声的产生。

箱体结构共振噪声

• 试验箱的箱体结构在受到内部设备（如风机、压缩机、管道等）的振动激励时，如果其固有频率与激励频率相匹配，就会发生共振现象，产生较大的噪声。箱体的材质、厚度、形状以及内部的加强筋布局等因素都会影响箱体的固有频率。例如，箱体采用的金属薄板如果厚度不足，其刚度较低，容易在外界激励下发生振动。而且，如果内部加强筋的分布不合理，不能有效地提高箱体的整体刚度，就更容易引发共振。此外，试验箱的门、观察窗等部件的密封和安装情况也会对箱体的共振产生影响，若密封不严或者安装松动，会改变箱体的振动特性，增加共振噪声的产生概率。

风机噪声控制

• 优化风机设计：选用叶片形状合理、数量适当且表面光滑的风机，通过流体力学计算和模拟优化叶片的翼型、倾角等参数，以减少气流噪声的产生。例如，采用后向弯曲叶片的离心风机，其气流特性相对平稳，噪声较低。同时，提高风机的制造精度和动平衡质量，在风机生产过程中进行严格的动平衡测试和校正，确保风机在高速运转时的平稳性，降低振动噪声。

• 风机隔音处理：对风机进行隔音罩安装，隔音罩采用吸音材料和隔音材料组合而成。吸音材料如吸音棉、泡沫塑料等可以吸收风机产生的部分噪声能量，隔音材料如钢板、铝板等可以阻挡噪声的传播。在隔音罩的设计上，要注意密封性能，确保风机运转时产生的噪声被有效地封闭在隔音罩内。此外，还可以在风机的进出口管道上安装消声器，消声器根据不同的消声原理（如抗性消声、阻性消声、阻抗复合消声等）设计，能够降低风机进出口处的气流噪声。

压缩机噪声控制

• 压缩机维护与优化：定期对压缩机进行维护保养，检查活塞、曲轴、连杆等运动部件的磨损情况，及时更换磨损严重的部件，并确保良好的润滑条件。在压缩机的设计和选型上，优先选择低噪声、高效率的压缩机型号，例如采用涡旋式压缩机，其结构相对简单，运动部件少，噪声和振动水平相对较低。对于现有的压缩机，可以通过安装减振垫、柔性连接管等方式减少压缩机振动向箱体的传递。减振垫采用橡胶、弹簧等弹性材料制成，能够有效地吸收压缩机的振动能量；柔性连接管则可以减少制冷剂气流脉动对管道系统的冲击，从而降低噪声。

• 制冷系统优化：合理设计制冷系统的管道布局，减少制冷剂在管道内的压力损失和气流脉动。例如，采用较大直径的管道、减少弯头和阀门的数量等，可以降低制冷剂的流速，减少气流脉动噪声。同时，在制冷管道上安装脉动阻尼器，脉动阻尼器能够吸收和消耗制冷剂气流脉动的能量，稳定制冷剂的压力和流量，从而降低管道振动和噪声。

管道振动噪声控制

• 管道固定与支撑：优化管道的固定方式，合理设置管道支架的间距和位置，确保管道在运行过程中有足够的支撑刚度。采用弹性支架或减振支架，弹性支架如橡胶垫、弹簧吊架等可以有效地吸收管道的振动能量，减少振动向箱体的传递。对于容易产生振动的管道部位，如弯头、三通等，增加额外的固定和支撑措施，防止其因流体冲击而发生剧烈振动。

• 管道减振处理：在管道外壁包裹减振材料，如阻尼橡胶、玻璃纤维布等。这些材料能够增加管道的阻尼特性，消耗管道振动的能量，降低振动幅度和噪声。同时，对于长管道，可以采用分段式固定和减振处理，将长管道分成若干段，每段之间采用柔性连接，以减少管道整体的振动传递和共振现象。

箱体结构共振噪声控制

• 箱体结构优化：在箱体设计阶段，通过有限元分析等方法计算箱体的固有频率，合理选择箱体的材质、厚度和形状，以及内部加强筋的布局，避免箱体的固有频率与内部设备的激励频率接近或重合。例如，增加箱体的壁厚、采用高强度的合金材料或者优化加强筋的形状和分布，提高箱体的整体刚度，降低共振的可能性。

• 阻尼处理与隔振：在箱体内壁粘贴阻尼材料，如阻尼涂料、阻尼贴片等，阻尼材料能够将箱体振动的能量转化为热能散失掉，从而抑制箱体的振动幅度和噪声。此外，在试验箱与地面或安装基础之间安装隔振器，隔振器如橡胶隔振器、空气弹簧隔振器等可以有效地隔离试验箱与外部环境之间的振动传递，减少外部振动对箱体的影响，同时也能防止箱体内部振动向外部传播，进一步降低噪声对周围环境的影响。