消聲器的設計計算

1、計算并設計一消聲器，用于頻率為100Hz的發(fā)動機排氣消聲器，消聲量不小于30dB,需選定已知內壁管壁厚，開孔個數(shù)，每個孔直徑，擴張室直徑，排氣管道直徑為5cm,用三維軟件畫出設計圖。消聲器類型消聲原理主要應用阻性消聲器（中高頻）多孔性吸聲材料的吸收風機、通風空調、燃氣輪機等設備的進、排氣噪聲抗性消聲器（低頻好）管道阻抗變化所產生的聲反射和耗損空壓機的進氣噪聲、內燃機、汽布的排氣噪聲等阻抗復合型消聲器聯(lián)合阻性消聲器和抗性消聲器的消聲機理采用阻性消聲器、抗性消聲器的場所擴散消聲器改變噴注結構、降低噴口的壓力口流速高溫、高壓、高速氣流等高聲強噪音噪聲按聲音的頻率可分為：400Hz的低頻噪聲、4001

2、000Hz的中頻噪聲及1000Hz的高頻噪聲。根據(jù)設計要求及各種消聲器的適用范圍，選用抗性消聲器進行設計改進?？剐韵暺飨曉恚和ㄟ^控制聲抗的大小來進行消聲的。與阻性消聲器不同，它不使用吸聲材料而是在管道上接截面積突變的管段或旁接共振腔，聲波在管道截面的突然擴張（或收縮），造成通道內聲阻抗突變，使聲波傳播方向發(fā)生改變，某些頻率的聲波在聲阻抗突變的界面發(fā)生反射、干涉等現(xiàn)象，從而在消聲器的外測，達到了消聲的目的。消聲的頻率特性：具有中、低頻消聲性能。適用范圍：消除空壓機、內燃機、汽車排氣噪聲(氣體流速較高氣速的情況)抗性消聲器具有的特點：(1)不需要使用多孔吸聲材料(2)耐高溫、抗潮(3)流速較

3、大，潔凈(4)對低頻、窄帶噪聲有較好的效果。常用抗性消聲器的類型：(1)擴張室式消聲器(2)共振腔消聲器(3)干涉式消聲器按共振腔消聲器進行設計：(1)倍頻帶消聲量不小于30dB,由式：L=10lg(120K2)30=10lg(120K2)查表由V=.2KS有:2/foc冗d冗2,CC2S=5119.6cm44_42=19.610m340002二1002819.6=1.710(202-52)cm3-23=1.710m(3)設計一個與管道同心圓形的共振腔消聲器，其內徑為5cm外徑為20cni共振腔所需長度為:=57.7cmVJd|-d12)417000取L=58cm2冗022n父1002G-(2

4、0)2V-(-100)217000c34000=5.8cm=5.810，mnS0選用管壁厚度t=0.2cm,孔徑d=0.6cm,則由式G?T08d,求得開孔個數(shù):G(t0.8d)S05.8(0.20.80.6)冗0.6=14個由上述計算結果，可設計共振腔消聲器長為580mm外腔直徑為200mm,腔的內徑為50mm管壁厚2mm在氣流通道的共振月中部均勻排列開14個孔，孔徑為6mm(4)驗算共振腔消聲器的有關聲學特性340005.82二.17000二100Hz.c34000f上=1.22=1.22=2074HzD20由題意得，中心頻率為100Hz的倍頻帶包括89.8112Hz,不會出現(xiàn)高頻失效問題。共振頻率的波長:c34000=340cm03403一3:113cmf0100上述設計的共振腔的長、寬、腔深尺寸都小