消声技术
6.3 抗性消声器
6.3.1 扩张式消声器
(4)上下截止频率
上限截止频率:
f 上 1.22 c D
下限截止频率:
f下 2 f 0 c
S1 2Vl1
P 264
6.3 抗性消声器
6.3.2 共振式消声器
(1)消声原理
P 266
图13 共振式消声器
6.3 抗性消声器
6.3.2 共振式消声器
(4)迷宫式消声器
其消声量的计算公式为:
S L 10lg S 0 (1 )
式中:△L——消声量,dB;
——内衬吸声材料的吸收系数;
S —— 内衬吸声材料的表面积,m2; S0—— 消声器进口的截面积,m。
6.2 阻性消声器
6.2.3 阻性消声器种类
(5)蜂窝式消声器
蜂窝式消声器是由几个直管式消声器并联组成 的,每个小管消声器是互相并联的,每个小管的消 声量就代表整个消声器的消声量。
值ห้องสมุดไป่ตู้喷注噪声的能量将移到入耳不敏
感的频率范围内。
6.6 扩散消声器
6.6.1 小孔喷注消声器
(2)消声量计算
小孔喷注消声器的消声量为:
2 1 x A tan x A L 10 lg 2 1 x A
P 275
当D≤1mm时,xA<<1,则
式中:m=S2/S1,称为抗性消声器的扩张比;
k——波数,由声波频率决定,m-1;
l——扩张室的长度,m。
P 264
6.3 抗性消声器
6.3.1 扩张式消声器
(2)消声量的计算
Ë 当 kl (2n 1) 2时,TL达最大值 Ë 当 kl n时,TL为零,声波无衰减地通过。
P 264
4 3 L 10lg x A 27.2 30lg D 3
折角大小。
P 261
图 3 折板式消声器
6.2 阻性消声器
6.2.3 阻性消声器种类
(4)迷宫式消声器
由吸声砖砌成,在空调通风的管道中常见。使 声波来回多次反射,消声量较大,但阻力损失大, 气流速度不宜过大,应控制在5m/s以内。
P 262
图 4 迷宫式消声器
6.2 阻性消声器
6.2.3 阻性消声器种类
图17 管式微穿孔板消声器
6.5 微穿孔板消声器
6.5.2 消声量计算
按低、中、高不同频段计算微穿孔板消声器的
消声量。 P 268
6.6 扩散消声器
6.6.1 小孔喷注消声器
(1)消声原理 喷注噪声的峰值频率与喷口直径
成反比。如果喷口直径变小,峰值频 率变高,喷口噪声能量将从低频移向 高频,于是低频噪声被降低,高频噪 声反而增高。如果喷口直径小到一定 P 274
6.2 阻性消声器
6.2.3 阻性消声器种类
(1)直管式阻性消声器 单通道直管式消声器是最基本的阻性消声器。
它的特点是结构简单、气流直通、阻力损失小、适 用于流量小的管道消声。
图 1 直管式消声器
P 260
6.2 阻性消声器
6.2.3 阻性消声器种类
(1)直管式阻性消声器
其消声量的计算公式为:
L ( 0 ) P l S
一是气流会引起声传播和衰减规律的变化;二是气
流在消声器内产生“气流再生噪声”;三是气流通
过消声器时总压会有一定程度的降低,称为气流的 阻力损失。 P 259
6.2 阻性消声器
6.2.4 气流对阻性消声器声学性能的影响
(1)气流对声传播规律的影响
① 有气流时的消声系数公式:
' N
1 M
6.3 抗性消声器
6.3.2 共振式消声器
(1)消声原理
当声波的波长大于共振腔的长、宽、高(或深度) 最大尺寸的三倍时,共振腔消声器的固有频率可由 下式计算:
c fr 2 G c V 2 S0 V (t 0.8d )
P 266
式中:G—传导率; V—空腔体积,m3; S0—孔颈截面积,m2。
P 261
图2 片式消声器
6.2 阻性消声器
6.2.3 阻性消声器种类
(2)片式阻性消声器 片式消声器的消声量与每个通道宽度b有关,通
道宽度b越窄,消声量△L越大。当气流通道宽度一
定时,通道的个数和其高度将影响消声器的空气动
力性能。当气流流量增大时,可适当增加通道的个
数。中间消声片的厚度为边缘消声片厚度的2倍。一
6.3 抗性消声器
6.3.2 共振式消声器
(2)消声量计算
共振式消声器的消声量为:
1 4r LTL 10 lg 1 4r 2
P 267
GV 2S
重要参量
6.3 抗性消声器
6.3.2 共振式消声器
(2)消声量计算
图14 共振式消声器的消声特性
6.3 抗性消声器
(1)消声原理
小孔和空腔组成一个弹性振动系统,管壁的孔颈 中空气柱类似活塞,它具有一定的质量。当声波传至 颈口时,在声压作用下,空气柱做往复运动,便与孔 壁产生摩擦;使声能转变成热能而消耗掉。当外来的 声波频率与消声器弹性系统的固有频率相同时,便发 生共振。在共振频率及其附近,空气振动速度达到最 大值。同时,消耗的声能量多,消声量最大。
P 256
6.1 消声器的评价和性能要求
6.1.2 消声器声学性能评价指标
(3)传递声压级差(Dtp)
在消声器的进口与出口端口测得的平均声压
级之差。
Dtp Lp1 Lp 2
P 256
6.1 消声器的评价和性能要求
6.1.2 消声器声学性能评价指标
(4)插入声压级差(Dip)
安装消声器前后在同一点测得的声压差或同一
室组成的。它是利用管道截面的扩张、收缩引起声
反射和干涉消声的。
P 263
图9 单节扩张式消声器
6.3 抗性消声器
6.3.1 扩张式消声器
(2)消声量的计算
单节扩张式消声器的传声损失:
2 1 1 2 TL 10 lg 1 m sin kl m 4
小块面积得到的平均声压级差。
P 256
6.1 消声器的评价和性能要求
6.1.3 消声器的分类
表1 常见消声器分类表
原 理 形 式 消声性能 主 要 用 途 通风空调系统管道、 机房进排风口、空气 动力设计进、排风口 空压机、柴油机、汽 车或摩托车发动机等 以低中频噪声为主的 设备排气噪声 各类宽频带噪声源 阻性消声器 片式、直管式、蜂窝式、列管式、折板 中高频 式、声流式、弯头式、百叶式、迷宫式、 盘式、圆环式、室式 扩张式 共振腔式 无源干涉式 有源干涉式 低中频 低频 低中频 低中频
6.1 消声器的评价和性能要求
6.1.2 消声器声学性能评价指标
(1)插入损失(Di)
系统中安装消声器前后在管道出口端测得的
声功率级之差。
P 256
6.1 消声器的评价和性能要求
6.1.2 消声器声学性能评价指标
(2)传声损失(Dt)
消声器进口端入射声功率级与出口端的声功
率级之差。
Si Dt L pi L pt ( K t K i ) 10lg St
6.3.2 共振式消声器
(3)改善消声性能的方法
v 选定较大的β值 P 267
v 增加声阻
v 多节共振腔串联
6.4 阻抗复合性消声器
6.4.1 阻抗复合式消声器种类
P 267 阻抗复合式消声器根据其构成形式的不同,可分
为阻性-扩张室复合式消声器;阻性-共振腔复合 式消声器等。
图15 几种阻抗复合式消声器
般片式消声器,通道宽度为100~200mm,片厚取 60~150mm。
6.2 阻性消声器
6.2.3 阻性消声器种类
(3)折板式阻性消声器
折板式消声器是由片式消声器演变来的,为了改 善中、高频的消声性能,把直板改成折板。这样, 可以增加声波在消声器通道内的反射次数,即增加 声波与吸声材料的接触机会,改善程度取决于板的
图10 单节扩张式消声器的消声性能曲线
6.3 抗性消声器
6.3.1 扩张式消声器
(3)改善消声频率特性的方法
采取在扩张室内插入内接管的方法
图11 带插入管的扩张式消声器
P 265
6.3 抗性消声器
6.3.1 扩张式消声器
(3)改善消声频率特性的方法
P 265 采用多节扩张室串联
图12 双节带插入管的扩张式消声器及消声性能曲线
6.4 阻抗复合性消声器
6.4.2 阻抗复合式消声器的应用
某厂冲天炉使用的D36型罗茨80/1500鼓风机,
消声器设计成阻-扩张室串联组成的复合式,如图 所示。
图16 阻-扩串联组成的复合式消声器
6.5 微穿孔板消声器
6.5.1 消声原理
主要利用减少共振结构的孔径,使其成为小于
或等于1mm的微孔孔径,由于孔径大大减少,声阻 显著提高,从而达到拉宽频带消声的目的。
抗性消声器
阻抗复合式消声 器 扩散消声器
阻性及共振复合式、阻性及扩张复合式、宽频带 抗性及微穿孔板复合式、喷雾式、引射 掺冷式等 节流减压式、小孔喷柱式、多孔扩散式 宽频带
各类排气放空噪声
6.2 阻性消声器
6.2.1 阻性消声器原理
利用吸声材料的吸声作用,使沿通道传播的噪声
不断被吸收而逐渐衰减。 当声波进入消声器中,会引起阻性消声器内多孔 材料中的空气和纤维振动,由于摩擦阻力和粘滞阻力, 使一部分声能转化为热能而散失掉,就起到消声的作
1
2
N
P 259
② 折射的影响:
图7 气流对声折射的影响