第九章機械振動與噪聲

消聲器鍋爐煙囪消聲器汽車消聲器Chapter9消聲器9.1消聲器性能評價9.2消聲器的分類和消聲機理9.3消聲設計9.1消聲器性能評價9.1.1聲學性能9.1.2空氣動力性能9.1.3構造性能9.1.1聲學性能1.插入損失2.傳送損失3.傳送聲壓級差4.插入聲壓級差1.插入損失插入損失：系統(tǒng)中插入消聲器前后管道出口端噪聲的聲功率級之差，單位分貝。2.傳送損失Dt傳送損失：消聲器進口端聲功率級與出口端聲功率級之差。3.傳送聲壓級差消聲器進口端面測得的平均聲壓級與出口端測得的平均聲壓級差。4.插入聲壓級差安裝消聲器前后在同一點測得的聲壓級差或同一小塊面積得到的平均聲壓級差。a.部分阻力損失

b.摩擦阻損:是由于氣流與消聲器各壁面之間的摩擦而產(chǎn)生的阻力損失。9.1.2空氣動力學性能—阻力損失9.1.3構造性能資料鞏固、耐用；體積小、分量輕；構造簡單、便于加工、運用、價錢廉價。消聲器的根本要求聲學性能空氣動力性能構造機械性能外觀要求價錢要求9.2消聲器的分類和消聲機理消聲器阻性消聲器抗性消聲器微穿孔板消聲器分散性消聲器有源消聲器9.2.1阻性消聲器1.消聲機理：內(nèi)設吸聲資料或構造一維公式：閱歷公式〔無規(guī)入射〕：:消聲器的消聲系數(shù)L:消聲器橫截面鋪設吸聲資料的邊長總和，ml:消聲器長度，S：消聲器截面積2.阻性消聲器的優(yōu)缺陷優(yōu)點：在較寬的中、高頻范圍內(nèi)消聲，特別是對刺耳的高頻聲消聲效果明顯。缺陷：在高溫、高速、含水蒸汽、含塵、含油以及對吸聲資料有腐蝕性的氣體中壽命短，消聲效果差；對低頻噪聲消聲效果不理想。3.高頻失效頻率c—聲速，m/s；deq—消聲通道的等效直徑，m4.常用阻性消聲器的類型1.直管式2.片式3.蜂窩式4.折板式5.聲流式6.室式7.迷宮式8.盤式9.彎頭式1.直管式消聲器優(yōu)點：加工簡單，空氣動力性能好，適用于氣體流速較小的情況。缺陷：不適用于氣體流速較大的情況。2.片式消聲器優(yōu)點：構造不復雜，中、高頻消聲效果好，阻力系數(shù)較小。3.折板式消聲器優(yōu)點：適用于壓力和噪聲較高的設備。缺陷：大大添加了阻力損失。4.聲流式消聲器優(yōu)點：可到達高消聲、低阻損的要求，阻力系數(shù)介于片式和折板式消聲器之間，適用于大斷面流通管道。缺陷：加工復雜，造價較高。5.蜂窩式消聲器優(yōu)點：中、高頻消聲效果好，可根據(jù)不同的順應范圍，設計單元構造。缺陷：阻力損失較大，阻力系數(shù)普通在1-1.5之間，用于風量較大、流速較低的情況。6.室式消聲器優(yōu)點：消聲頻帶較寬，消聲量較大。缺陷：阻力損失較大，占用空間也大，普通適用于低速進排風消聲。7.迷宮式消聲器優(yōu)點：可用于流量大、流速低，要求消聲量高的情況。缺陷：氣流速度不能過大，否那么產(chǎn)生的阻力損失較大。8.盤式消聲器優(yōu)點：阻損小，體積小，分量輕、安裝簡便用于鍋爐鼓風機進風口消聲、各類風機進風口或管道開口端。隔聲罩、室頂部的散熱消聲器風口。9.彎頭式優(yōu)點：構造簡單、體積小，占地少，在通風空調(diào)工程中運用普遍缺陷：較大的壓力損失運用實例:某型號風機，風量為40m3/min，進氣管口直徑為200mm，距進氣口3m處測得的噪聲頻譜如表。要求消聲后在距進氣口3m處到達NR90，試對進氣口作阻性消聲器設計。2降噪要求/NR90107100959290878684序號項目倍頻程中心頻率/Hz6312525050010002000400080001進氣口噪聲/dB109112104115116108104943消聲量/dB212923262118104L/S20202020202020207α00.030.520.780.860.850.830.800.786Φ(α0)0.40.71.11.31.31.21.21.15消聲器長度/m0.250.860.860.891.000.880.750.459.2.2抗性消聲器優(yōu)點：不需求運用多孔吸聲資料，耐高溫、抗潮，流速較大，干凈要求較高的條件有優(yōu)勢。對低頻噪聲有較好的效果。不運用吸聲資料，依托管道截面的突變或旁接共振腔，經(jīng)過聲波的反射、干涉降低聲能量。常用抗性消聲器的類型1.擴張室式消聲器2.共振式消聲器3.干涉式消聲器1.擴張室式消聲器利用管道橫斷面的擴張和收縮引起的反射和干涉景象進展消聲。1.擴張室式消聲器a.消聲量的計算：消聲器的傳送損失：b.改善消聲特性的方法：多節(jié)擴張室串聯(lián)b.改善消聲特性的方法：在擴張室內(nèi)插入內(nèi)接納c.上、下限截止頻率：2.共振式消聲器利用共振吸聲原理進展吸聲。優(yōu)點：適用于低中頻頻段缺陷：消聲頻帶窄2.共振式消聲器a.消聲量的計算：對頻率為f的聲波的消聲量為：2.共振式消聲器2.共振式消聲器某一頻帶內(nèi)共振時的消聲量：倍頻帶：1/3倍頻帶：2.共振式消聲器b.改善消聲性能的方法：選定較大的β值；添加聲阻；多節(jié)共振腔串聯(lián)。運用實例：在管徑為100mm的常溫氣流管道上，設計一單腔共振消聲器，要使其中125Hz的倍頻程上有15dB的消聲量?！?〕通流面積S=0.00785m2，由D=10lg(1+2β2)，求得β=4〔3〕確定設計方案為與原管道同軸的圓筒形共振腔，內(nèi)徑為100mm，外徑為400mm，那么共振腔的長度為：2303.干涉式消聲器原理：借助于相關聲波相互抵消作用，來到達消聲目的。分類：無源(被動式)消聲器和有源(自動式)消聲器兩類。特點：具有顯著的頻率選擇性。無源消聲器：將聲波分成兩路，在并聯(lián)的管道內(nèi)分別傳播不同的間隔后，再集合在一同。有源消聲器人為外加相位相反的聲波使它們產(chǎn)生干涉而抵消。9.2.3阻抗復合式消聲器9.2.4微穿孔板式消聲器9.2.5分散消聲器1.小孔噴注消聲器2.多孔分散消聲器3.節(jié)流減壓消聲器降低流速極高的排氣放空噪聲1.小孔噴注消聲器2.多孔分散消聲器3.節(jié)流減壓消聲器9.3消聲設計原那么消聲措施適用于降低空氣動力性機器、設備的噪聲。1.根據(jù)所需降噪量、空氣動力性能要求以及空氣動力設備管道中的防潮、耐蝕、防火、耐高溫等要求，選擇消聲器類型。噪聲源具體采取措施低、中頻為主（離心式通風機）阻性或阻抗復合式消聲器帶寬噪聲源（高速旋轉(zhuǎn)鼓風機、燃氣輪機）阻抗復合式消聲器或微穿孔板消聲器脈動性低頻噪聲源（空氣內(nèi)燃機）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）擴散消聲器潮濕高溫、油霧，有火焰空氣動力設備抗性消聲器或微穿孔板消聲器9