Noise and vibrations measurements and analysis in high power Diesel generating sets

This work aims to analyse the noise and vibration generated by different generating sets manufactured by Intergen. The different systems were analysed from a general point of view, with the aim of understanding if there are similarities or general situations. The macro-areas of interest were mainly two: the investigation of vibration and noise alone at first, and then studying the effect of one on the other; the second is the observation of background noise in measurement when performed either inside or outside the buildings. Seven engines were tested: these came from different manufacturer and had different dimension, power and geometries. They also run at different speed: 1500rpm or 1800 rpm, depending on the country of destination. The tests were performed both inside a soundproof testing room and in the court outside the buildings. The positioning of microphones and accelerometers were chosen having as basis the standard ISO 8528-9 and 8528-10. Nevertheless, depending case by case, many other point were selected, in order to point out resonance effects and obtain a more generalized analysis. Data analysis was performed both in time and frequency domain: in time domain it was possible to obtain a statistical distribution of vibrations and noise level; with the investigation on the spectra they were detected the main responsible for sound emissions by linking vibrations and sound profiles. The final results depicted how the engines emits sound and vibration in the same range of frequency (depending on their rotational speed). Main sources of noise emissions were detected in the diesel engine and the radiator’s fan, if present. Other responsible of secondary importance were found in the turbocharger, in the intake air system and alternator. Concerning the background noise, an important role inside is the one given by ventilation fans; outside the effect of surrounding obstacles is able to change the output of sound measurement up to 3dB.

Questo lavoro vuole analizzare il rumore e le vibrazioni emesse da differenti gruppi elettrogeni assemblati da Intergen. I differenti sistemi sono stati analizzati da un punto di vista generico, con lo scopo di capire se ci sono similarità o situazioni generali. Le macro-aree di interesse sono state principalmente due: l’investigazione di vibrazioni e rumore prima da sole e poi studiando gli effetti delle une sull’altro; la seconda è stata l’osservazione del rumore di sottofondo nelle misurazioni ottenute sia dentro che fuori agli edifici. Sono stati testati sette motori: questi provengono da diversi produttori e hanno differenti dimensioni, potenze e geometrie. Girano anche a differenti velocità: 1500rpm e 1800rpm, a seconda della nazione di destinazione. I test sono stati fatti sia all’interno di una sala prove insonorizzata che nel cortile all’esterno dell’edificio. Il posizionamento del microfono e degli accelerometri è stato scelto avendo come base le norme ISO 8528-9 e 8528-10. Tuttavia, caso per caso, molti altri punti sono stati selezionati, in modo da evidenziare gli effetti di risonanza e ottenere un’analisi più generalizzata. L’analisi dei dati è stata fatta sia nel dominio del tempo che in quello delle frequenze: nel dominio del tempo è stato possibile ottenere una distribuzione statistica di vibrazioni e livello di rumore; con l’investigazione sugli spettri sono stati evidenziati i principali responsabili delle emissioni sonore, legandole ai profili delle vibrazioni. I risultati finali hanno mostrato come i motori emettano suono e vibrazioni nello stesso range di frequenze (dipendendo dalle loro velocità di rotazione). Le principali fonti di emissioni di rumore sono state individuate nel motore diesel e nella ventola del radiatore. Altri responsabili di secondaria importanza sono il turbocompressore, il sistema di aspirazione e l’alternatore. Per quanto riguarda il rumore di sottofondo, un ruolo importante al chiuso è quello dato dalle pale di ventilazione; all’esterno l’effetto degli ostacoli attorno è in grado di cambiare l’output delle misurazioni sonore fino a 3dB.