工程噪聲消聲器設(shè)計(jì)

1、消聲器消聲器是一種在允許氣流通過(guò)的同時(shí)，又能有效地阻止或減弱聲能向外傳播的裝置。它主要用于機(jī)械設(shè)備的進(jìn)、排氣管道或通風(fēng)管道的噪聲控制。一個(gè)性能好的消聲器，可使氣流噪聲降低2040dB（A）。但是，消聲器只能降低空氣動(dòng)力設(shè)備的進(jìn)排氣口噪聲或沿管道傳播的噪聲，不能降低空氣動(dòng)力設(shè)備的機(jī)殼、管壁等輻射的噪聲。 消聲器類(lèi)型很多，按其降噪原理主要有如下三種類(lèi)型：阻性消聲器阻性消聲器、抗性消聲器抗性消聲器和復(fù)合式消聲器復(fù)合式消聲器。本章主要介紹阻性消聲器、抗性消聲器的消聲原理及設(shè)本章主要介紹阻性消聲器、抗性消聲器的消聲原理及設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)述其他消聲器的消聲原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及適用的場(chǎng)計(jì)，簡(jiǎn)述其他消聲器的消聲原理、結(jié)構(gòu)

2、特點(diǎn)及適用的場(chǎng)合。合。本章內(nèi)容 8.1 消聲器性能評(píng)價(jià)8.2 消聲器的分類(lèi)和消聲機(jī)理8.3 阻性消聲器8.4 抗性消聲器8.5 其他消聲器8.6 消聲設(shè)計(jì)8.1 消聲器性能評(píng)價(jià)安裝在管道中或進(jìn)、排氣口上的消聲器，能讓氣流通過(guò)，對(duì)噪聲具有一定的消減作用，其性能主要包括：聲學(xué)性能、空氣動(dòng)力性能、結(jié)構(gòu)性能聲學(xué)性能、空氣動(dòng)力性能、結(jié)構(gòu)性能具體來(lái)講，對(duì)一個(gè)好的消聲器要有五方面的基本要求：1）聲學(xué)性能要求。具有高的消聲值和寬的消聲頻率，即在所需要的）聲學(xué)性能要求。具有高的消聲值和寬的消聲頻率，即在所需要的消聲頻率范圍有足夠大的消聲量；消聲頻率范圍有足夠大的消聲量；2）空氣動(dòng)力性能要求。消聲器的氣流阻力小，

3、安裝消聲器后所增加）空氣動(dòng)力性能要求。消聲器的氣流阻力小，安裝消聲器后所增加的阻力損失，要控制在實(shí)際容許的范圍內(nèi)；的阻力損失，要控制在實(shí)際容許的范圍內(nèi)；3）機(jī)械結(jié)構(gòu)性能要求。體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于加工，安）機(jī)械結(jié)構(gòu)性能要求。體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于加工，安裝和維修；裝和維修；4）外形和裝飾的要求。符合實(shí)際安裝空間的需要，美觀(guān)大方，表面）外形和裝飾的要求。符合實(shí)際安裝空間的需要，美觀(guān)大方，表面裝飾與設(shè)備相協(xié)調(diào)裝飾與設(shè)備相協(xié)調(diào)5）價(jià)格費(fèi)用要求。價(jià)格便宜，使用壽命長(zhǎng)。）價(jià)格費(fèi)用要求。價(jià)格便宜，使用壽命長(zhǎng)。8.1.1 聲學(xué)性能評(píng)價(jià)消聲器聲學(xué)性能評(píng)價(jià)量有插入損失(IL)、傳聲損失(TL)、

4、減噪量(LNR)、衰減量(LA)。1.插入損失插入損失(IL) 系統(tǒng)中插入消聲器前后在系統(tǒng)外某點(diǎn)測(cè)得系統(tǒng)中插入消聲器前后在系統(tǒng)外某點(diǎn)測(cè)得的聲功率級(jí)之差。的聲功率級(jí)之差。在聲場(chǎng)分布情況近似保持不變時(shí)，也可用指定測(cè)點(diǎn)上聲壓級(jí)差代替。21ppLLIL插入損失適合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。它反映了聲源、消聲器及其末端聲學(xué)特性的綜合效果，不單純代表消聲器的效果。8.1.1 聲學(xué)性能評(píng)價(jià)2.傳聲損失傳聲損失(TL) 消聲器進(jìn)口端聲功率級(jí)與出口端聲功率級(jí)消聲器進(jìn)口端聲功率級(jí)與出口端聲功率級(jí)之差。之差。由于聲功率不宜直接測(cè)量，一般通過(guò)聲壓求得。傳聲損失僅反映消聲器本身的特性，不受聲源、管道及出口端的影響。2121lg10WW

5、LLWWTLtipppWpWSSLLTLSLLSLLlg10lg10lg10212221118.1.1 聲學(xué)性能評(píng)價(jià)3.減噪量減噪量(LNR) 消聲器進(jìn)、出口端測(cè)得的平均聲壓級(jí)之差。消聲器進(jìn)、出口端測(cè)得的平均聲壓級(jí)之差。4.衰減量衰減量(LA) 消聲器內(nèi)部?jī)牲c(diǎn)之間的聲壓級(jí)之差。消聲器內(nèi)部?jī)牲c(diǎn)之間的聲壓級(jí)之差。通常用消聲器單位長(zhǎng)度上的衰減量來(lái)表征，dB/m。21ppNRLLL8.1.2 空氣動(dòng)力性能消聲器的消聲器的空氣動(dòng)力性能空氣動(dòng)力性能是指消聲器對(duì)氣流阻力的大小。是指消聲器對(duì)氣流阻力的大小。通常用阻力系數(shù)阻力系數(shù)或阻力損失阻力損失來(lái)表示，包括摩擦阻力損失摩擦阻力損失和局部阻力損失局部阻力損失兩

6、部分。阻力系數(shù)阻力系數(shù)：消聲器安裝前后的全壓差與全壓之比。：消聲器安裝前后的全壓差與全壓之比。阻力損失阻力損失：出口端流體靜壓比進(jìn)口端降低的數(shù)值。：出口端流體靜壓比進(jìn)口端降低的數(shù)值。摩擦阻損摩擦阻損:是由于氣流與消聲器各壁面之間的摩擦而產(chǎn)生是由于氣流與消聲器各壁面之間的摩擦而產(chǎn)生的阻力損失。的阻力損失。局部阻損局部阻損:是指氣流通過(guò)在消聲器截面突變處產(chǎn)生的阻力是指氣流通過(guò)在消聲器截面突變處產(chǎn)生的阻力損失。損失。如擴(kuò)展、收縮、轉(zhuǎn)彎等。PagvH22PagvDlH228.1.3 結(jié)構(gòu)性能消聲器消聲器結(jié)構(gòu)性能結(jié)構(gòu)性能是指它的外形尺寸、堅(jiān)固程度、維護(hù)要求、是指它的外形尺寸、堅(jiān)固程度、維護(hù)要求、使用壽命

7、等，它也是評(píng)價(jià)消聲器性能的一項(xiàng)指標(biāo)。使用壽命等，它也是評(píng)價(jià)消聲器性能的一項(xiàng)指標(biāo)。 好的消聲器除應(yīng)有好的聲學(xué)性能和空氣動(dòng)力性能之外；還好的消聲器除應(yīng)有好的聲學(xué)性能和空氣動(dòng)力性能之外；還應(yīng)該具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造型美觀(guān)、加工應(yīng)該具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造型美觀(guān)、加工方便、同時(shí)要堅(jiān)固耐用、使用壽命長(zhǎng)、維護(hù)簡(jiǎn)單和造價(jià)方便、同時(shí)要堅(jiān)固耐用、使用壽命長(zhǎng)、維護(hù)簡(jiǎn)單和造價(jià)便宜等特點(diǎn)。便宜等特點(diǎn)。評(píng)價(jià)消聲器的上述三個(gè)方面的性能，既互相聯(lián)系又互相制約。從消聲評(píng)價(jià)消聲器的上述三個(gè)方面的性能，既互相聯(lián)系又互相制約。從消聲器的消聲性能考慮，當(dāng)然在所需頻率范圍內(nèi)的消聲量越大越好；器的消聲性能考慮，當(dāng)然在所

8、需頻率范圍內(nèi)的消聲量越大越好；但是同時(shí)必須考慮空氣動(dòng)力性能的要求。例如，汽車(chē)上的排氣消但是同時(shí)必須考慮空氣動(dòng)力性能的要求。例如，汽車(chē)上的排氣消聲器如果阻損過(guò)大，會(huì)使功率損失增加，甚至影響車(chē)輛行駛。在聲器如果阻損過(guò)大，會(huì)使功率損失增加，甚至影響車(chē)輛行駛。在兼顧消聲器聲學(xué)性能和空氣動(dòng)力性能的同時(shí)，還必須考慮結(jié)構(gòu)性兼顧消聲器聲學(xué)性能和空氣動(dòng)力性能的同時(shí)，還必須考慮結(jié)構(gòu)性能的要求，不但要耐用，還應(yīng)避免體積過(guò)大、安裝困難等情況。能的要求，不但要耐用，還應(yīng)避免體積過(guò)大、安裝困難等情況。在實(shí)際運(yùn)用中，對(duì)這三方面的性能要求，應(yīng)根據(jù)具體情況做具體在實(shí)際運(yùn)用中，對(duì)這三方面的性能要求，應(yīng)根據(jù)具體情況做具體分析，并有

9、所側(cè)重。分析，并有所側(cè)重。 8.2 消聲器的分類(lèi)和消聲機(jī)理消聲器類(lèi)型很多，按其降噪原理主要有如下幾種類(lèi)型：8.2.1 阻性消聲器阻性消聲器8.2.2 抗性消聲器抗性消聲器8.2.3 復(fù)合式消聲器復(fù)合式消聲器8.2.4 微穿孔消聲器微穿孔消聲器8.2.5 噴注型消聲器噴注型消聲器8.2 消聲器的分類(lèi)和消聲機(jī)理消聲器 阻性消聲器抗性消聲器阻抗復(fù)合式消聲器微穿孔板消聲器擴(kuò)散性消聲器 擴(kuò)張室消聲器共振腔消聲器干涉式消聲器無(wú)源消聲器有源消聲器小孔消聲器多孔擴(kuò)散消聲器節(jié)流減壓消聲器8.2 消聲器的分類(lèi)和消聲機(jī)理8.2.1 阻性消聲器消聲原理消聲原理：利用利用吸聲材料吸聲材料消聲。消聲。把吸聲材料固定在氣流

10、通道內(nèi)壁或按一定的方式在管道把吸聲材料固定在氣流通道內(nèi)壁或按一定的方式在管道中排列起來(lái)，就構(gòu)成了阻性消聲器，中排列起來(lái)，就構(gòu)成了阻性消聲器，與電學(xué)類(lèi)比，吸聲與電學(xué)類(lèi)比，吸聲材料就相當(dāng)于電阻材料就相當(dāng)于電阻，故稱(chēng)阻性消聲器。，故稱(chēng)阻性消聲器。包括的形式：包括的形式：直管式、片式、折板式、聲流式、蜂窩式、直管式、片式、折板式、聲流式、蜂窩式、彎頭式彎頭式等。等。消聲的頻率特性消聲的頻率特性：具有：具有中、高頻中、高頻消聲性能。消聲性能。適用范圍適用范圍：消除風(fēng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)：消除風(fēng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣噪聲進(jìn)氣噪聲（即氣體流速（即氣體流速不大的情況）。不大的情況）。8.2.2 抗性消聲器消聲原理消聲原理：

11、通過(guò)控制：通過(guò)控制聲抗聲抗的大小來(lái)進(jìn)行消聲的。與阻性的大小來(lái)進(jìn)行消聲的。與阻性消聲器不同，它不使用消聲器不同，它不使用吸聲材料吸聲材料而是在管道上接截面積而是在管道上接截面積突變的管段或旁接共振腔，利用突變的管段或旁接共振腔，利用聲阻抗聲阻抗的改變，使某些的改變，使某些頻率的聲波在頻率的聲波在聲阻抗聲阻抗突變的界面發(fā)生突變的界面發(fā)生反射、干涉反射、干涉等現(xiàn)象，等現(xiàn)象，從而在消聲器的外測(cè)，達(dá)到了消聲的目的。從而在消聲器的外測(cè)，達(dá)到了消聲的目的。包括的形式：包括的形式：擴(kuò)張室式擴(kuò)張室式、共振腔式共振腔式 、干涉型干涉型。消聲的頻率特性消聲的頻率特性：具有：具有中、低頻中、低頻消聲性能。消聲性能。適

12、用范圍適用范圍：消除空壓機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽車(chē)：消除空壓機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽車(chē)排氣噪聲排氣噪聲（氣體（氣體流速較高氣速的情況）流速較高氣速的情況）8.2.3 阻抗復(fù)合式消聲器消聲原理消聲原理：把：把阻性阻性與與抗性抗性?xún)煞N消聲原理通過(guò)適當(dāng)結(jié)構(gòu)復(fù)兩種消聲原理通過(guò)適當(dāng)結(jié)構(gòu)復(fù)合起來(lái)而構(gòu)成的?？啥ㄐ缘卣J(rèn)為合起來(lái)而構(gòu)成的?？啥ㄐ缘卣J(rèn)為阻性阻性和和抗性抗性在同一頻帶在同一頻帶的消聲值的疊加（并非簡(jiǎn)單的疊加關(guān)系）。的消聲值的疊加（并非簡(jiǎn)單的疊加關(guān)系）。包括的形式：包括的形式：阻阻擴(kuò)型、阻擴(kuò)型、阻共型、阻共型、阻擴(kuò)擴(kuò)共型共型等。等。消聲的頻率特性消聲的頻率特性：具有：具有低、中、高頻低、中、高頻消聲性能。消聲性能。適用范

13、圍適用范圍：消除鼓風(fēng)機(jī)、大型風(fēng)洞、試車(chē)臺(tái)噪聲。：消除鼓風(fēng)機(jī)、大型風(fēng)洞、試車(chē)臺(tái)噪聲。8.2.4 微穿孔板消聲器消聲原理消聲原理：利用：利用微穿孔板吸聲微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)制成的消聲器。結(jié)構(gòu)制成的消聲器。包括的形式：包括的形式：?jiǎn)螌游⒋┛装?、雙層微穿孔板單層微穿孔板、雙層微穿孔板等。等。消聲的頻率特性消聲的頻率特性：具有：具有低、中、高頻低、中、高頻的的寬帶寬帶消聲性能。消聲性能。適用范圍適用范圍：適于高溫、潮濕，有水、有油霧及特別清潔：適于高溫、潮濕，有水、有油霧及特別清潔衛(wèi)生的場(chǎng)合。衛(wèi)生的場(chǎng)合。8.2.5 小孔噴注消聲器消聲原理消聲原理：不是在聲音發(fā)出后進(jìn)行消除，而是從發(fā)生機(jī)：不是在聲音發(fā)出后進(jìn)行

14、消除，而是從發(fā)生機(jī)理上使干擾噪聲減小。噴注噪聲值頻率與噴口直徑成反理上使干擾噪聲減小。噴注噪聲值頻率與噴口直徑成反比，如果噴口直徑變小，噴口輻射的噪聲能量將從低頻比，如果噴口直徑變小，噴口輻射的噪聲能量將從低頻移向高頻移向高頻(頻移頻移)，于是低頻噪聲被降低，而高頻噪聲反而，于是低頻噪聲被降低，而高頻噪聲反而升高，如果孔徑小到一定值時(shí)，噴注噪聲將移到人耳不升高，如果孔徑小到一定值時(shí)，噴注噪聲將移到人耳不敏感的頻率范圍。敏感的頻率范圍。包括的形式：包括的形式：小孔噴注型小孔噴注型 、降壓擴(kuò)容型、多孔擴(kuò)散型、降壓擴(kuò)容型、多孔擴(kuò)散型 、引射摻冷型引射摻冷型等。等。消聲的頻率特性消聲的頻率特性：具有：

15、具有低、中、高頻低、中、高頻的的寬帶寬帶消聲性能。消聲性能。適用范圍適用范圍：消除壓力氣體排放噪聲，如鍋爐排氣、高爐：消除壓力氣體排放噪聲，如鍋爐排氣、高爐放氣、化工廠(chǎng)工藝氣體放散。放氣、化工廠(chǎng)工藝氣體放散。8.3 阻性消聲器8.3.1 阻性消聲器的聲衰減量理論計(jì)算公式：理論計(jì)算公式：其中：其中：F消聲器氣流通道斷面周長(zhǎng)，消聲器氣流通道斷面周長(zhǎng)，m； S消聲器的氣流通道截面積，消聲器的氣流通道截面積，m2； l消聲器的有效長(zhǎng)度，消聲器的有效長(zhǎng)度，m； (0)與材料的吸聲系數(shù)有關(guān)的消聲系數(shù)。與材料的吸聲系數(shù)有關(guān)的消聲系數(shù)。H.J. 賽賓賽賓經(jīng)驗(yàn)公式經(jīng)驗(yàn)公式：降噪量與材料吸聲性能降噪量與材料吸聲性

16、能和周長(zhǎng)和周長(zhǎng)/截面比有關(guān)。截面比有關(guān)。lSFL0 lSFL4 . 103. 18.3.1 阻性消聲器的聲衰減量例例1 見(jiàn)p178179。例例2 選用同一種吸聲材料(平均吸聲系數(shù)為0.46)襯貼的消聲管道，管道有效長(zhǎng)度為2m，管道有效截面積1500cm2。當(dāng)截面形狀分別為圓形、正方形和1:5矩形時(shí)，試問(wèn)哪種截面形狀的聲音衰減量最大？哪種最??？解：解：1)當(dāng)管道為圓形時(shí)，因?yàn)楣艿赖挠行е睆綖椋航孛嬷荛L(zhǎng)為:聲衰減為：mcmSD437. 071.43414. 315004mDF372. 1437. 014. 3dBL4 . 6215. 0372. 146. 003. 14 . 118.3.1 阻性消

17、聲器的聲衰減量2)當(dāng)管道為正方形時(shí)，管道的截面周長(zhǎng)為：聲衰減為：3)當(dāng)管道為1:5矩形，管道的截面長(zhǎng)、寬分別為：管道的截面周長(zhǎng)為：聲衰減為：因此，有：L3L2 L1。即：管道截面面積一定時(shí)，截面為矩形管道矩形管道的聲衰減量最大，截面為圓形圓形管道的聲衰減量最小。mL549. 115. 04dBL2 . 7215. 0549. 146. 003. 14 . 12m866. 05/15. 05m173. 05/15. 0mF078. 2)866. 0173. 0(2dBL6 . 9215. 0078. 246. 003. 14 . 138.3.2 阻性消聲器的高頻失效頻率在單通道直管消聲器中，高頻

18、聲隨著通道面積的增大消聲效果顯著下降。由于頻率超過(guò)一定的數(shù)值，不符合平面波傳播規(guī)律，窄束傳播的聲波不與吸聲材料接觸，消聲效果下降。當(dāng)聲波波長(zhǎng)小于通道截面尺寸一半時(shí)，消聲效果下降，將當(dāng)聲波波長(zhǎng)小于通道截面尺寸一半時(shí)，消聲效果下降，將這一頻率稱(chēng)為這一頻率稱(chēng)為高頻失效頻率高頻失效頻率。其經(jīng)驗(yàn)公式：。其經(jīng)驗(yàn)公式：式中：c聲速ms-1； 消聲器通道截面當(dāng)量邊長(zhǎng)m(圓形管道為直徑；矩形管道為邊長(zhǎng)平均值，其他管道取面積的開(kāi)方值)。若ffc,每增加一個(gè)倍頻程，消聲量下降1/3，其估算公式：n高于fc的倍頻程帶數(shù)。將大風(fēng)量粗管道應(yīng)設(shè)計(jì)成多通道。Dcfc/85. 1D)3/()3(0SFlnL8.3.3 氣流速度

19、對(duì)阻性消聲器的影響主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：1)氣流的存在引起了消聲器內(nèi)氣流的存在引起了消聲器內(nèi)聲傳播和聲衰減聲傳播和聲衰減規(guī)律變化。規(guī)律變化。 A)順流順流時(shí)時(shí)(氣流與聲傳播方向一致氣流與聲傳播方向一致)，由于氣體流速在管，由于氣體流速在管 道內(nèi)不均一，根據(jù)折射原理，聲波向管壁彎曲，促進(jìn)道內(nèi)不均一，根據(jù)折射原理，聲波向管壁彎曲，促進(jìn) 消聲降噪；消聲降噪； B)逆流逆流時(shí)時(shí)(氣流與聲傳播方向相反氣流與聲傳播方向相反) ，聲波向管道中心彎，聲波向管道中心彎 曲，導(dǎo)致聲波與吸聲材料接觸減少，不利于消聲降噪。曲，導(dǎo)致聲波與吸聲材料接觸減少，不利于消聲降噪。2)氣流在消聲器內(nèi)產(chǎn)生一種附加

20、噪聲，即氣流氣流在消聲器內(nèi)產(chǎn)生一種附加噪聲，即氣流再生噪聲再生噪聲。 氣流經(jīng)過(guò)消聲器通道時(shí)，因局部阻力或摩擦阻力而產(chǎn)生氣流經(jīng)過(guò)消聲器通道時(shí)，因局部阻力或摩擦阻力而產(chǎn)生 湍流湍流，相應(yīng)輻射一些噪聲；氣流激發(fā)消聲器構(gòu)件，相應(yīng)輻射一些噪聲；氣流激發(fā)消聲器構(gòu)件振動(dòng)振動(dòng)而而 輻射噪聲。輻射噪聲。8.3.3 氣流速度對(duì)阻性消聲器的影響氣流速度越高，氣流氣流速度越高，氣流再生噪聲再生噪聲越大。越大。在直通管道消聲器內(nèi)氣流在直通管道消聲器內(nèi)氣流再生噪聲再生噪聲的的估算公式估算公式為：為：氣流再生噪聲通常是低頻噪聲，隨著平的增高聲級(jí)逐漸下氣流再生噪聲通常是低頻噪聲，隨著平的增高聲級(jí)逐漸下降。氣流再生噪聲的降。氣

21、流再生噪聲的倍頻程聲壓級(jí)公式倍頻程聲壓級(jí)公式為：為：一個(gè)消聲器具體應(yīng)用到現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，氣流究竟對(duì)它的性能影響一個(gè)消聲器具體應(yīng)用到現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，氣流究竟對(duì)它的性能影響有多大，需結(jié)合有多大，需結(jié)合噪聲源強(qiáng)度噪聲源強(qiáng)度、氣流速度氣流速度大小以及大小以及消聲器結(jié)消聲器結(jié)構(gòu)構(gòu)等因素進(jìn)行具體分析；等因素進(jìn)行具體分析； 不同的結(jié)構(gòu)，氣流在管道中允許風(fēng)速不同。不同的結(jié)構(gòu)，氣流在管道中允許風(fēng)速不同。lg60218zLfLBzlg20lg60728.3.4 常用阻性消聲器的類(lèi)型1.直管式直管式 2.片式片式 3.蜂窩式蜂窩式4.折板式折板式 5.聲流式聲流式6.室式室式 7.迷宮式迷宮式8.盤(pán)式盤(pán)式 9.彎頭式彎頭式 8.4

22、 抗性消聲器 抗性消聲器具有抗性消聲器具有不需要使用多孔吸聲材料不需要使用多孔吸聲材料耐高溫、抗潮耐高溫、抗潮流速較大，潔凈流速較大，潔凈對(duì)低頻、窄帶噪聲有較好的效果。對(duì)低頻、窄帶噪聲有較好的效果。 常用抗性消聲器的類(lèi)型常用抗性消聲器的類(lèi)型 1.擴(kuò)張室式消聲器擴(kuò)張室式消聲器 2.共振式消聲器共振式消聲器 3.干涉式消聲器干涉式消聲器1. 消聲原理：消聲原理：聲波在管道截面的突然擴(kuò)張聲波在管道截面的突然擴(kuò)張(或收縮或收縮)，造成通道內(nèi)聲阻抗突變，使聲，造成通道內(nèi)聲阻抗突變，使聲波傳播方向發(fā)生改變，在管道內(nèi)發(fā)生反射、干涉等現(xiàn)象，從而達(dá)到波傳播方向發(fā)生改變，在管道內(nèi)發(fā)生反射、干涉等現(xiàn)象，從而達(dá)到消聲

23、的目的。消聲的目的。2. 消聲量計(jì)算：消聲量計(jì)算：(單節(jié)單節(jié))其中m=S2/S1=S2/S3稱(chēng)為消聲器擴(kuò)張比，l2為擴(kuò)張室長(zhǎng)度。3. 頻率特性：頻率特性：當(dāng)當(dāng)222sin1411lg10klmmTLss2max)1(411lg101sin2/12n.)2 , 1 , 0(4/) 12(mmTLklklnnl，00sin.)2 , 1 , 0(2/minTLklnklnnl，8.4.1 擴(kuò)張室消聲器（膨脹式消聲器）4. 改善消聲特性的方法：改善消聲特性的方法：?jiǎn)喂?jié)擴(kuò)張室的主要缺點(diǎn)在單節(jié)擴(kuò)張室的主要缺點(diǎn)在kl=n處傳聲損失為零，即存在很多通過(guò)頻處傳聲損失為零，即存在很多通過(guò)頻率。解決的方法有率。解

24、決的方法有 多節(jié)擴(kuò)張室串聯(lián)：每節(jié)的通過(guò)頻率不同，提高消聲量。多節(jié)擴(kuò)張室串聯(lián)：每節(jié)的通過(guò)頻率不同，提高消聲量。插入內(nèi)接管：擴(kuò)張室兩端個(gè)插入插入內(nèi)接管：擴(kuò)張室兩端個(gè)插入l/2和和l/4的管分別消除的管分別消除n為奇數(shù)和偶數(shù)為奇數(shù)和偶數(shù)的通過(guò)頻率。的通過(guò)頻率。8.4.1 擴(kuò)張室消聲器（膨脹式消聲器）5. 上下限截止頻率：上下限截止頻率：擴(kuò)張室截面增大同樣存在高頻聲波擴(kuò)張室截面增大同樣存在高頻聲波窄束傳播失效，因此有上線(xiàn)頻率：窄束傳播失效，因此有上線(xiàn)頻率：對(duì)于低于某一頻率的聲波也將失去對(duì)于低于某一頻率的聲波也將失去消聲作用，存在下限頻率：消聲作用，存在下限頻率：Dcfu22. 111022VlScff

25、L1. 消聲原理：消聲原理：利用共振吸聲原理，在聲波的作用下，管壁空氣柱產(chǎn)生振動(dòng)，振動(dòng)利用共振吸聲原理，在聲波的作用下，管壁空氣柱產(chǎn)生振動(dòng)，振動(dòng)時(shí)，氣柱與腔口壁摩擦使一部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能而耗散；同時(shí)由于時(shí)，氣柱與腔口壁摩擦使一部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能而耗散；同時(shí)由于聲阻抗的突變而使聲波發(fā)生反射和干涉現(xiàn)象，導(dǎo)致聲能衰減。當(dāng)系聲阻抗的突變而使聲波發(fā)生反射和干涉現(xiàn)象，導(dǎo)致聲能衰減。當(dāng)系統(tǒng)固有頻率與聲波頻率發(fā)生共振時(shí)，消耗聲能最多，消聲量最大。統(tǒng)固有頻率與聲波頻率發(fā)生共振時(shí)，消耗聲能最多，消聲量最大。2. 消聲量的計(jì)算：消聲量的計(jì)算：聲阻抗的突變而使聲波發(fā)生反射和干涉現(xiàn)象，導(dǎo)致聲能衰減。當(dāng)系聲阻抗的突變而使

26、聲波發(fā)生反射和干涉現(xiàn)象，導(dǎo)致聲能衰減。當(dāng)系統(tǒng)固有頻率與聲波頻率發(fā)生共振時(shí)，消耗聲能最多，消聲量最大。統(tǒng)固有頻率與聲波頻率發(fā)生共振時(shí)，消耗聲能最多，消聲量最大。3. 共振頻率：共振頻率：某一頻帶內(nèi)的消聲量：倍頻程某一頻帶內(nèi)的消聲量：倍頻程 1/3倍頻程倍頻程8.4.2 共振式消聲器221lg10ffffKTLrrVGcfr2)8 . 0(48 . 020dtddtSGSGVK2)21lg(102KTL)191lg(102KTL4. 改善消聲性能的方法：改善消聲性能的方法： 選定較大的選定較大的K 值；值； 增加聲阻；增加聲阻； 多節(jié)共振腔串聯(lián)。多節(jié)共振腔串聯(lián)。5.上限截止頻率：上限截止頻率：8.

27、4.2 共振式消聲器Dcfu22. 11. 消聲原理：消聲原理：借助于相干聲波相互抵消作用，借助于相干聲波相互抵消作用，來(lái)達(dá)到消聲目的。來(lái)達(dá)到消聲目的。2. 分類(lèi)：分類(lèi)：無(wú)源無(wú)源(被動(dòng)式被動(dòng)式)消聲器和有源消聲器和有源(主動(dòng)主動(dòng)式式)消聲器兩類(lèi)。消聲器兩類(lèi)。3. 特點(diǎn)：特點(diǎn)：具有顯著的頻率選擇性。具有顯著的頻率選擇性。8.4.3 干涉式消聲器2) 12(21nll8.5 其他形式的消聲器8.5.1 阻抗復(fù)合式消聲器8.5.2 微穿孔板消聲器8.5.3 擴(kuò)散消聲器8.5.3 擴(kuò)散消聲器8.5.3 擴(kuò)散消聲器8.5.3 擴(kuò)散消聲器8.6 消聲器設(shè)計(jì)8.6.1 消聲器設(shè)計(jì)原則1.根據(jù)噪聲源所需的噪聲

28、量、空氣動(dòng)力性能要求以及空氣動(dòng)力設(shè)備管根據(jù)噪聲源所需的噪聲量、空氣動(dòng)力性能要求以及空氣動(dòng)力設(shè)備管道中的防潮、耐蝕、防火、耐高溫等要求，選擇消聲器的類(lèi)型。道中的防潮、耐蝕、防火、耐高溫等要求，選擇消聲器的類(lèi)型。2.根據(jù)聲源空氣動(dòng)力性能的要求，考慮消聲器的空氣動(dòng)力性能，是消根據(jù)聲源空氣動(dòng)力性能的要求，考慮消聲器的空氣動(dòng)力性能，是消聲器的阻力損失控制在機(jī)械設(shè)備正常的工作范圍內(nèi)；聲器的阻力損失控制在機(jī)械設(shè)備正常的工作范圍內(nèi)；3.設(shè)計(jì)消聲器時(shí)，考慮到氣流再生噪聲的影響，是氣流再生噪聲小于設(shè)計(jì)消聲器時(shí)，考慮到氣流再生噪聲的影響，是氣流再生噪聲小于環(huán)境允許的噪聲級(jí)；環(huán)境允許的噪聲級(jí)；4.注意消聲器和管道中的

29、氣流速度；注意消聲器和管道中的氣流速度；5.還應(yīng)考慮到隔聲及堅(jiān)固耐用、體積大小與空氣機(jī)械設(shè)備匹配問(wèn)題。還應(yīng)考慮到隔聲及堅(jiān)固耐用、體積大小與空氣機(jī)械設(shè)備匹配問(wèn)題。噪聲源噪聲源具體采取措施具體采取措施低、中頻為主（離心式通風(fēng)機(jī)）低、中頻為主（離心式通風(fēng)機(jī)）阻性或阻抗復(fù)合式消聲器阻性或阻抗復(fù)合式消聲器帶寬噪聲源（高速旋轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)）帶寬噪聲源（高速旋轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)）阻抗復(fù)合式消聲器或微穿孔板消聲器阻抗復(fù)合式消聲器或微穿孔板消聲器脈動(dòng)性低頻噪聲源（空氣內(nèi)燃機(jī)）脈動(dòng)性低頻噪聲源（空氣內(nèi)燃機(jī)）抗性消聲器或微穿孔板消聲器抗性消聲器或微穿孔板消聲器高壓、高速排氣放空噪聲（排氣噪聲）高壓、高速排氣放空

30、噪聲（排氣噪聲）小孔消聲器小孔消聲器潮濕高溫、油霧，有火焰空氣動(dòng)力設(shè)備潮濕高溫、油霧，有火焰空氣動(dòng)力設(shè)備抗性消聲器或微穿孔板消聲器抗性消聲器或微穿孔板消聲器8.6.2 消聲器設(shè)計(jì)程序噪聲源現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及特性分析驗(yàn)算其消聲效果（上下截止頻率的檢驗(yàn)、消聲器的壓力損失、實(shí)際消聲效果）了解環(huán)境特點(diǎn)，選定噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算所需消聲量設(shè)計(jì)合適的消聲器確定受聲點(diǎn)允許的噪聲級(jí)和各頻帶聲壓級(jí)噪聲源使用條件設(shè)備的空氣動(dòng)力特性8.3.4 常用阻性消聲器的類(lèi)型1.直管式直管式 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作方便。作方便。缺點(diǎn)：對(duì)低頻消聲效缺點(diǎn)：對(duì)低頻消聲效果差。果差。適用范圍：適合于截適用范圍：適合于截面小、低速的

31、管面小、低速的管道。道。8.3.4 常用阻性消聲器的類(lèi)型2.片式片式 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，中、高頻消聲中、高頻消聲效果好，阻力效果好，阻力系數(shù)較小。系數(shù)較小。缺點(diǎn)：低頻消聲效缺點(diǎn)：低頻消聲效果不顯著。果不顯著。適用范圍：適合雨適用范圍：適合雨大流量、大截大流量、大截面的情況。面的情況。8.3.4 常用阻性消聲器的類(lèi)型3.蜂窩式蜂窩式優(yōu)點(diǎn)：中、高頻消聲效優(yōu)點(diǎn)：中、高頻消聲效果好，可根據(jù)不同果好，可根據(jù)不同的適應(yīng)范圍，設(shè)計(jì)的適應(yīng)范圍，設(shè)計(jì)單元結(jié)構(gòu)。單元結(jié)構(gòu)。缺點(diǎn)：阻力損失較大，缺點(diǎn)：阻力損失較大，阻力系數(shù)一般在阻力系數(shù)一般在1-1.5之間。之間。適用范圍：用于大截面適用范圍：用于大

32、截面的管道。風(fēng)量較大、的管道。風(fēng)量較大、流速較低的情況。流速較低的情況。8.3.4 常用阻性消聲器的類(lèi)型4.折板式折板式 優(yōu)點(diǎn)：增加了聲波的優(yōu)點(diǎn)：增加了聲波的傳播路程，增大傳播路程，增大了材料與聲波的了材料與聲波的接觸，中高頻消接觸，中高頻消聲效果較好。聲效果較好。缺點(diǎn)：大大增加了阻缺點(diǎn)：大大增加了阻力損失。力損失。適用范圍：適用于壓適用范圍：適用于壓力和噪聲較高的力和噪聲較高的設(shè)備。用于對(duì)聲設(shè)備。用于對(duì)聲學(xué)性能要求較高學(xué)性能要求較高的場(chǎng)合。的場(chǎng)合。 8.3.4 常用阻性消聲器的類(lèi)型5. 聲流式聲流式 優(yōu)點(diǎn)：可達(dá)到高消聲、優(yōu)點(diǎn)：可達(dá)到高消聲、低阻損的要求，低阻損的要求，阻力系數(shù)介于片阻力系數(shù)介

33、于片式和折板式消聲式和折板式消聲器之間。器之間。缺點(diǎn)：加工復(fù)雜，造缺點(diǎn)：加工復(fù)雜，造價(jià)較高。價(jià)較高。適用范圍：適用于大適用范圍：適用于大斷面流通管道，斷面流通管道，對(duì)于阻力損失要對(duì)于阻力損失要求較嚴(yán)格的場(chǎng)合。求較嚴(yán)格的場(chǎng)合。8.3.4 常用阻性消聲器的類(lèi)型6.室式室式 優(yōu)點(diǎn)：消聲頻帶較優(yōu)點(diǎn)：消聲頻帶較寬，消聲量較寬，消聲量較大。大。缺點(diǎn)：阻力損失較缺點(diǎn)：阻力損失較大，占用空間大，占用空間也大。也大。適用范圍：一般適適用范圍：一般適用于有空間、用于有空間、低速低速進(jìn)排低速低速進(jìn)排風(fēng)的場(chǎng)合。風(fēng)的場(chǎng)合。8.3.4 常用阻性消聲器的類(lèi)型7.迷宮式迷宮式 優(yōu)點(diǎn)：可用于流量?jī)?yōu)點(diǎn)：可用于流量大、流速低，大、

34、流速低，要求消聲量高要求消聲量高的情況。的情況。缺點(diǎn)：氣流速度不缺點(diǎn)：氣流速度不能過(guò)大，否則能過(guò)大，否則產(chǎn)生的阻力損產(chǎn)生的阻力損失較大。失較大。適用范圍：對(duì)于阻適用范圍：對(duì)于阻力損失要求不力損失要求不嚴(yán)的場(chǎng)合。嚴(yán)的場(chǎng)合。8.3.4 常用阻性消聲器的類(lèi)型8.盤(pán)式盤(pán)式 優(yōu)點(diǎn)：阻損小，體積小，優(yōu)點(diǎn)：阻損小，體積小，重量輕、安裝簡(jiǎn)便，重量輕、安裝簡(jiǎn)便，軸向尺寸小。軸向尺寸小。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作成缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作成本高，變截面計(jì)算復(fù)本高，變截面計(jì)算復(fù)雜。雜。適用范圍：用于鍋爐鼓風(fēng)適用范圍：用于鍋爐鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口消聲、各類(lèi)機(jī)進(jìn)風(fēng)口消聲、各類(lèi)風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口或管道開(kāi)風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口或管道開(kāi)口端。隔聲罩、室頂口端。隔聲罩、室頂部散熱消聲器風(fēng)口。部散熱消聲器風(fēng)口。8.3.