По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 62-2б

Исследование процесса формирования шума бытовой холодильной техникой

Деменев А.В. Российский государственный университет туризма и сервиса
Набережных А.И. Международная академия информатизации

В работе отражены результаты исследования устройств, являющиеся источниками звуковых колебаний в бытовых условиях. Среди всех приборов, устанавливаемых в жилых помещениях, особенный акцент в исследовании делается на холодильник, в силу его круглосуточного режима работы. Строго регламентированный показатель корректированного уровня звуковой мощности жилого помещения и гостиниц вынуждает применять аппараты с малым полезным объемом и интегрировать их в предметы мебели, что влечет к повышению эксплуатационных затрат на электроэнергию. В результате исследования шумообразования получили, что основным источником шума холодильника является герметичный компрессор, генерирующий звуковые колебания и вибрацию. В данной работе представлены рекомендации для проектирования холодильной техники, позволяющие существенно снизить корректированный уровень звуковой мощности холодильного прибора.

Литература:

1. ISO RU 23‑03‑2003 (СНиП II-12-77) Sound protection.

2. ISO 5149:1993 Mechanical refrigerating systems used for cooling and heating — Safety requirements.

3. Demenev A.V., Danilov A.I., Naberezhnyh A.I. Theory and practice of creating noise and energy efficient hermetic refrigeration compressors// A.V. Demenev A.I. Danilov, A.I. Naberezhnyh / the materials of the international scientifically-practical Conference of young scientists "contemporary Russian science through the eyes of young researchers", Krasnojarsk, 2013/ [in Russian].

4. Hartmann D., Melo С. 2012. Popping Noise in Household Refrigerators: Fundamentals and Practical Solutions. International Refrigeration and Air Conditioning Conference at Purdue, July 1619 p.

5. Gue1 F., Cheong1 C., Kim T. 2011. Development of low-noise axial cooling fans in a household refrigerator. School of Mechanical Engineering, Pusan National University, Busan, Korea. 609735 р.

6. Tojo K., Machida S., Saegusa S., and Hirata T. 1980. Noise Reduction of Refrigerator Compressors. International Compressor Engineering Conference. Paper 338 р. (http://docs.lib.purdue.edu/icec/338).

7. Martinez, J., Bringhenti, I., 2011, A study on the popping noise attenuation in household refrigerators. Technical report. GTVA, Department of Mechanical Engineering, Federal University of Santa Catarina, Florianópolis, Brazil (in Portuguese).

8. Gloerfelt X. 2009 Cavity noise in aerodynamic noise from wallbounded flows, Edited by J. Anthoine, J. Christophe, VKI LS 2009–03, Von Karman Institute.

9. Naberezhnykh A.I., Demenev A.V., Danilov A.I. Scientific basis of improving of hermetic refrigeration compressors with indicators relevant to international level / A. I. Naberezhnykh, A.V. Demenev, A. I. Danilov // Applied and Fundamental Studies Proceedings of the 1st International Academic Conference. Edited by Yan Maximov. — 2012. — P. 321–327.

10. ISO RU 51402–99 (ISO RU 3746– 95) Noise of machines. Determination of power levels of noise sources using sound pressure. Survey method using an enveloping measurement surface over a reflecting plane

11. ISO RU 30163.0–95 Household and similar electrical appliances. Test code for determination of airborne noise. Part 1. General requirements

12. American National Standards Institute, 2004, ANSI/AHAM HRF‑1 — Energy consumption and capacity of household refrigerators, refrigerator‑freezers and freezers. Washington‑DC, USA.

13. Patent of Russia № RU2664486C1, 19.04.2017. Valve motor‑compressor mechanism // Patent of Russia № 2664486C1. 2017 / Naberezhnykh A. I., Demenev A. V., Kurnosov V. A. [and etc.].

14. Demenev A. V., Naberezhnyh A. I., Danilov A. I. Noise reduction by household refrigerator for compressor cooling] [Electronic resource] / A. V. Demenev, A. I. Naberezhnyh, A. I. Danilov // NAUKOVEDENIE — Р. 7. — N 1 (2015) URL: http://http:// naukovedenie.ru/PDF/131TVN115. pdf (accessed: 23.07.2016) [in Russian].

15. Demenev A. V. Method of instrumental control of noise level created by self‑acting valves of Hermetic compressor // International research journal. — 2017. — N 06 (60) P. 3. — P. 118–123.

Шум холодильника зависит от виброшумовых характеристик компрессора [3] и газодинамических процессов, протекающих в холодильном агрегате [4,6] (процесс конденсации, дросселирования протекания хладона по замкнутому циклу и т. д), аэродинамических процессов, инициирующих принудительной циркуляцией воздуха [5–8], резонансных явлений холодильного агрегата и конструктивных элементов шкафа холодильника [9], способных к возникновению и передаче шума.

Известно [1,9,6], что максимальный вклад в шумообразование компрессионного холодильника вносит герметичный компрессор. Следует ввести понятие коэффициента усиления (ослабления) холодильником уровня звуковой мощности компрессора и его частотных характеристик через разность их шумовых параметров «∆». Экспериментально подтверждено, что холодильники усиливают уровень звуковой мощности, генерируемый компрессором, в частотном диапазоне (50÷3000 Hz) [9].

Целью данного исследования является изучение процесса формирования шума холодильника, устанавливаемого в жилых домах и гостиничных номерах. Частной задачей является выделение составляющей звуковых колебаний, создаваемых работой герметичного хладнового компрессора, и количественный анализ весомости этого источника шума с целью выработки новых конструктивных рекомендаций объекта исследования.

Испытаниям подвергались объекты исследования: однокамерный холодильник MZM 268; двухкамерный холодильник MZM 268–260/27 с верхним расположением морозильной камеры; компрессор АVB фирмы Danfoss NL E6F и TL ES6F с кривошипно-шатунным механизмом движения; компрессоры серии S-KO 140 H5 (№97i) производства Minsk Refrigerator Plant — Atlant, изготовленные по лицензии японской фирмы Sanyo.

За основу исследования был взят метод поэлементного исключения/добавления источников шума в составе объекта исследования — холодильника. В качестве источника звуковых колебаний — герметичный хладоновый компрессор. Методом случайной выборки на предприятии по производству холодильников отобрали три холодильника МХМ-286 (№258710с) и провели сравнительные шумовые испытания холодильника [10–12] с различными отечественными и зарубежными компрессорами (S-KO 140 H5 №97i, S-KO 120 №3, S-KO 120 H5 №4, NLE 6F, TLES 6F), имеющими уровни звуковой мощности — 37,9; 36,8; 37,4; 34,3; 36,1 dBA. (данные МЗХ ЗАО «Атлант»). Средствами исследования являлись: шумомер, анализатор спектра, модель 2800 В № 0591; Thermohygrometer IBA‑6А № 1382.

Для Цитирования:
Деменев А.В., Набережных А.И., Исследование процесса формирования шума бытовой холодильной техникой. Конструкторское Бюро. 2019;4.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: