第二章第六節(jié)噪聲控制技術(shù)——消聲08-11-17

1、 概 述一一阻性消聲器 二二抗性消聲器 三三阻抗復(fù)合式消聲器 四四五五六六微穿孔板消聲器 消聲器的設(shè)計(jì) ( (一一) )消聲原理消聲原理 ( (二二) )消聲器的性能評(píng)價(jià)消聲器的性能評(píng)價(jià) 概 述一一 ( (一一) )消聲原理消聲原理 各自具有不同的消聲頻各自具有不同的消聲頻譜特性，可根據(jù)設(shè)備的譜特性，可根據(jù)設(shè)備的空氣動(dòng)力性空氣動(dòng)力性及及噪聲頻譜噪聲頻譜選用適當(dāng)?shù)南暺?。選用適當(dāng)?shù)南暺鳌?( (一一) )消聲原理消聲原理 ( (二二) )消聲器的性能評(píng)價(jià)消聲器的性能評(píng)價(jià) 概 述一一 正常工況下，在所要求的頻帶范正常工況下，在所要求的頻帶范圍內(nèi)應(yīng)有足夠大的消聲量圍內(nèi)應(yīng)有足夠大的消聲量 對(duì)氣流阻力

2、小，壓力損失要對(duì)氣流阻力小，壓力損失要 控制在允許的范圍內(nèi)，不影控制在允許的范圍內(nèi)，不影 響設(shè)備的正常工作。響設(shè)備的正常工作。 材質(zhì)耐用，耐高溫、耐腐蝕、耐材質(zhì)耐用，耐高溫、耐腐蝕、耐 潮濕、耐粉塵，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、潮濕、耐粉塵，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕，便于制作安裝和維修。重量輕，便于制作安裝和維修。 外形美觀大方，表面裝飾應(yīng)與設(shè)外形美觀大方，表面裝飾應(yīng)與設(shè)備總體相協(xié)調(diào)備總體相協(xié)調(diào) 。 ILLRLNRL12ILppLLLILL(2-167) RL112210lgRWWWLLLW1WL2WL(2-168) NRL12NRppLLL1pL2pL 概 述一一阻性消聲器 二二抗性消聲器 三三阻抗復(fù)

3、合式消聲器 四四五五六六微穿孔板消聲器 消聲器的設(shè)計(jì) ( (一一) )阻性消聲原理阻性消聲原理 ( (二二) )阻性阻性消聲器的結(jié)構(gòu)形式消聲器的結(jié)構(gòu)形式 阻性消聲器 二二 ( (三三) )阻性阻性消聲器性能的影響因素消聲器性能的影響因素 ( (一一) )阻性消聲原理阻性消聲原理 ( (一一) )阻性消聲原理阻性消聲原理 ( (二二) )阻性阻性消聲器的結(jié)構(gòu)形式消聲器的結(jié)構(gòu)形式 阻性消聲器 二二 ( (三三) )阻性阻性消聲器性能的影響因素消聲器性能的影響因素 圖圖2- 38 阻性消聲器結(jié)構(gòu)示意圖阻性消聲器結(jié)構(gòu)示意圖 ( (二二) )阻性阻性消聲器的結(jié)構(gòu)形式消聲器的結(jié)構(gòu)形式 e.蜂窩式蜂窩式 a

4、.直管式直管式 b.片式片式 f.消聲彎頭消聲彎頭 c.折板式折板式 d.聲流式聲流式 1.單通道直管式消聲器單通道直管式消聲器 ALPSl00 0APLlS AL(2-169) 1.單通道直管式消聲器單通道直管式消聲器 0 表表2-19 與與 的關(guān)系的關(guān)系 )(000)(0 0() 00 (2-170)(2-170) 1.41.03( )APLlS1.單通道直管式消聲器單通道直管式消聲器 1.4( )表表2-20 與與 的換算關(guān)系的換算關(guān)系 4 . 1)(1.4( )1.4( )2.片式消聲器片式消聲器 AL3.折板式消聲器折板式消聲器 4.聲流式消聲器聲流式消聲器 5.蜂窩式消聲器蜂窩式消

5、聲器 6. 消聲彎頭消聲彎頭 ( (一一) )阻性消聲原理阻性消聲原理 ( (二二) )阻性阻性消聲器的結(jié)構(gòu)形式消聲器的結(jié)構(gòu)形式 阻性消聲器 二二 ( (三三) )阻性阻性消聲器性能的影響因素消聲器性能的影響因素 ( (三三) )阻性阻性消聲器性能的影響因素消聲器性能的影響因素 1. 頻率的影響頻率的影響 f上f上1.85cfD上(2-171)(2-171) cDf上(2-172)(2-172) f33nLLLf上f上nL2. 結(jié)構(gòu)的影響結(jié)構(gòu)的影響 3. 氣流的影響氣流的影響 72 60lg20lgWLvf ( (2-173) )倍頻帶的中心頻率，倍頻帶的中心頻率，Hz氣流速度，氣流速度，m/

6、s 概 述一一阻性消聲器 二二抗性消聲器 三三阻抗復(fù)合式消聲器 四四五五六六微穿孔板消聲器 消聲器的設(shè)計(jì) ( (一一) )擴(kuò)張室消聲器擴(kuò)張室消聲器 ( (二二) )共振共振消聲器消聲器 抗性消聲器 三三圖圖2-39 單節(jié)擴(kuò)張室消聲器單節(jié)擴(kuò)張室消聲器 ( (一一) )擴(kuò)張室消聲器擴(kuò)張室消聲器 1. 結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式 連接管連接管 連接管連接管 擴(kuò)張室擴(kuò)張室 2. 消聲量的計(jì)算消聲量的計(jì)算 擴(kuò)張比擴(kuò)張比,m= S2 /S1擴(kuò)張室長(zhǎng)擴(kuò)張室長(zhǎng),m,m sinkl222122111cossin4ISSklklSS(2-174)(2-174)kk角波數(shù)角波數(shù) S S1 1、S S2 2分別為連接管和分別為

7、連接管和擴(kuò)張室面積擴(kuò)張室面積,m,m2 2 (2-175)(2-175)2211110lg10lg 1sin4RILmklm(21)2kln2sin1kl 21110lg 14RLmm(2-176)(2-176)(2-178)(2-178)max214cfnl20lg20lg62RmLm(2-177)(2-177)討討 論論kln2sin0kl (2-179)(2-179)0RL min2nfcl圖圖2-40 2-40 單節(jié)擴(kuò)張室消聲器的消聲量單節(jié)擴(kuò)張室消聲器的消聲量 0 kl(2-180)(2-180) 3. 擴(kuò)張室消聲器的截止頻率擴(kuò)張室消聲器的截止頻率 擴(kuò)張室截面當(dāng)量直徑，擴(kuò)張室截面當(dāng)量直

8、徑，m m 聲速聲速,m/s,m/s 1.22cfD上f上 (2-181) (2-181)擴(kuò)張室體積，擴(kuò)張室體積，m m3 3 連接管的截面積，連接管的截面積，m m2 2112ScfVl下連接管的長(zhǎng)度，連接管的長(zhǎng)度，m mf下 4. 改善消聲頻率特性的方法改善消聲頻率特性的方法 min2nfcl2lmin2nfclnn4l（a）帶插入管的擴(kuò)張室消聲器）帶插入管的擴(kuò)張室消聲器（b）插入管消聲的作用）插入管消聲的作用 圖圖 2-41 帶插入管的擴(kuò)張室消聲器及消聲頻率特性帶插入管的擴(kuò)張室消聲器及消聲頻率特性圖圖2-42 多節(jié)擴(kuò)張室串聯(lián)消聲器多節(jié)擴(kuò)張室串聯(lián)消聲器 ( (一一) )擴(kuò)張室消聲器擴(kuò)張室消

9、聲器 ( (二二) )共振共振消聲器消聲器 抗性消聲器 三三 ( (二二) )共振共振消聲器消聲器 圖圖2-44 單腔共振消聲器單腔共振消聲器圖圖2-43 共振消聲器共振消聲器 1.消聲原理與消聲量的計(jì)算消聲原理與消聲量的計(jì)算 1.消聲原理與消聲量的計(jì)算消聲原理與消聲量的計(jì)算 200.840.8SdGtdtd(2-182) 2rcGfV聲速，聲速，m/s空腔體積，空腔體積，m3傳導(dǎo)率傳導(dǎo)率，有長(zhǎng)度的量綱，有長(zhǎng)度的量綱孔直徑，孔直徑，m孔頸長(zhǎng)，孔頸長(zhǎng)，mGnG總孔頸截面積，孔頸截面積，m2(2-183) 1.消聲原理與消聲量的計(jì)算消聲原理與消聲量的計(jì)算 f2210lg 1/RrrKLffff傳導(dǎo)

10、率傳導(dǎo)率空腔體積，空腔體積，m3氣流通道的截面積，氣流通道的截面積，m m2 2 2GVKS其中 (2-184) K 1.消聲原理與消聲量的計(jì)算消聲原理與消聲量的計(jì)算 (2-185a) 對(duì)倍頻帶 對(duì)1/3倍頻帶 210lg(1 2)RLK210lg(1 19)RLK(2-185b) 圖圖2-45 共振腔消聲器的消聲特性共振腔消聲器的消聲特性rff RLrfRL2GVKS 2.改善改善消聲性能的方法消聲性能的方法 K 2.改善改善消聲性能的方法消聲性能的方法 KK 2.改善改善消聲性能的方法消聲性能的方法 KK 2.改善改善消聲性能的方法消聲性能的方法 KK圖圖2-46 多節(jié)共振消聲器多節(jié)共振消

11、聲器 概 述一一阻性消聲器 二二抗性消聲器 三三阻抗復(fù)合式消聲器 四四五五六六微穿孔板消聲器 消聲器的設(shè)計(jì) 阻抗復(fù)合式消聲器 四四五五 阻性消聲器阻性消聲器 抗性消聲器抗性消聲器 阻抗復(fù)合式消聲器阻抗復(fù)合式消聲器 阻性阻性擴(kuò)張室復(fù)合式擴(kuò)張室復(fù)合式 阻性阻性共振腔復(fù)合式共振腔復(fù)合式 阻性阻性擴(kuò)張室擴(kuò)張室共振腔復(fù)合式共振腔復(fù)合式 1-阻性阻性 1-阻性阻性 1-阻性阻性 1-阻性阻性 2-擴(kuò)張室擴(kuò)張室2-擴(kuò)張室擴(kuò)張室2-擴(kuò)張室擴(kuò)張室3-共振腔共振腔 3-共振腔共振腔 3-共振腔共振腔 (c) 阻阻-共復(fù)合式共復(fù)合式 (d) 阻阻-共共-擴(kuò)復(fù)合式擴(kuò)復(fù)合式 (a)、(b) 阻阻-擴(kuò)復(fù)合式擴(kuò)復(fù)合式 圖圖

12、2-47 2-47 幾個(gè)阻抗復(fù)合式消聲器示意圖幾個(gè)阻抗復(fù)合式消聲器示意圖阻抗復(fù)合式消聲器 四四五五n消聲原理消聲原理：阻性和抗性原理的結(jié)合。：阻性和抗性原理的結(jié)合。n當(dāng)聲波波長(zhǎng)較長(zhǎng)時(shí)，阻抗復(fù)合后因耦合當(dāng)聲波波長(zhǎng)較長(zhǎng)時(shí)，阻抗復(fù)合后因耦合 作用而相互干涉，聲波的衰減機(jī)理極為作用而相互干涉，聲波的衰減機(jī)理極為 復(fù)雜，難以確定簡(jiǎn)單的定量關(guān)系。復(fù)雜，難以確定簡(jiǎn)單的定量關(guān)系。n消聲量：應(yīng)用中，由消聲量：應(yīng)用中，由試驗(yàn)試驗(yàn)或或?qū)崪y(cè)實(shí)測(cè)確定。確定。 2-擴(kuò)張室擴(kuò)張室 1-阻性阻性 圖圖2-47 (a) 阻性阻性-擴(kuò)張室復(fù)合式擴(kuò)張室復(fù)合式 n阻性阻性- -擴(kuò)張室復(fù)合消聲器擴(kuò)張室復(fù)合消聲器n可在可在低中高頻低中高

13、頻范圍內(nèi)獲得范圍內(nèi)獲得良好的消聲效果良好的消聲效果n消聲值消聲值20dBA20dBAn用在用在風(fēng)機(jī)進(jìn)出口風(fēng)機(jī)進(jìn)出口上上 圖圖2-47 (c) 阻性阻性-共振室復(fù)合式共振室復(fù)合式 3-共振腔共振腔 3-共振腔共振腔 1-阻性阻性 n阻性阻性- -共振腔復(fù)合消聲器共振腔復(fù)合消聲器n在在低中高頻低中高頻的寬廣范圍有的寬廣范圍有較好的消聲性能較好的消聲性能n消聲值消聲值202030dBA30dBAn消除消除壓縮機(jī)噪聲壓縮機(jī)噪聲 概 述一一阻性消聲器 二二抗性消聲器 三三阻抗復(fù)合式消聲器 四四六六五五微穿孔板消聲器 消聲器的設(shè)計(jì) 五五微穿孔板消聲器 （一）消聲原理（一）消聲原理 （二）消聲量計(jì)算（二）消

14、聲量計(jì)算 （一）消聲原理（一）消聲原理 五五微穿孔板消聲器 （一）消聲原理（一）消聲原理 （二）消聲量計(jì)算（二）消聲量計(jì)算 2220.2510lg 1/RrraLabffff0APLlS 7534lgRLv（二）消聲量計(jì)算（二）消聲量計(jì)算 概 述一一阻性消聲器 二二抗性消聲器 三三阻抗復(fù)合式消聲器 四四五五微穿孔板消聲器 六六消聲器的設(shè)計(jì) 六六消聲器的設(shè)計(jì) ( (一一) )消聲器設(shè)計(jì)程序和要求消聲器設(shè)計(jì)程序和要求 ( (二二) )消聲器的設(shè)計(jì)消聲器的設(shè)計(jì) ( (一一) )消聲器設(shè)計(jì)程序和要求消聲器設(shè)計(jì)程序和要求 ( (二二) )消聲器的設(shè)計(jì)消聲器的設(shè)計(jì) n一般認(rèn)為，當(dāng)氣流通道截面的當(dāng)量直徑小于

15、一般認(rèn)為，當(dāng)氣流通道截面的當(dāng)量直徑小于300mm300mm， 可選用單通道直管式；可選用單通道直管式；n當(dāng)直徑在當(dāng)直徑在300300500mm500mm時(shí)，可在通道中加設(shè)一片吸聲時(shí)，可在通道中加設(shè)一片吸聲 層或吸聲芯；層或吸聲芯；n當(dāng)通道直徑大于當(dāng)通道直徑大于500mm500mm時(shí)，則應(yīng)考慮把消聲器設(shè)計(jì)成時(shí)，則應(yīng)考慮把消聲器設(shè)計(jì)成 片式、蜂窩式或其他形式。片式、蜂窩式或其他形式。n消聲器長(zhǎng)度由噪聲源的強(qiáng)度和降噪現(xiàn)場(chǎng)要求來(lái)決定，消聲器長(zhǎng)度由噪聲源的強(qiáng)度和降噪現(xiàn)場(chǎng)要求來(lái)決定， 并考慮所允許的安裝空間尺寸，一般為并考慮所允許的安裝空間尺寸，一般為1 13m3m。 n 一般應(yīng)考慮一般應(yīng)考慮吸聲頻率吸聲

16、頻率范圍、范圍、吸聲系數(shù)吸聲系數(shù)的的 大小、吸聲大小、吸聲材料厚度材料厚度；n同時(shí)還要考慮消聲器的同時(shí)還要考慮消聲器的使用環(huán)境使用環(huán)境，在高溫、，在高溫、 潮濕、有腐蝕性氣體等特殊環(huán)境中，應(yīng)潮濕、有腐蝕性氣體等特殊環(huán)境中，應(yīng) 考慮吸聲材料的考慮吸聲材料的耐熱耐熱、防潮防潮、抗腐蝕性抗腐蝕性能。能。 n阻性消聲器中的吸聲材料是在氣流中工作的，阻性消聲器中的吸聲材料是在氣流中工作的， 必須選用護(hù)面結(jié)構(gòu)固定起來(lái)。必須選用護(hù)面結(jié)構(gòu)固定起來(lái)。n常用的護(hù)面結(jié)構(gòu)有常用的護(hù)面結(jié)構(gòu)有玻璃布玻璃布、穿孔板穿孔板或或鐵絲網(wǎng)鐵絲網(wǎng)等。等。n如果選取護(hù)面不合理，吸聲材料會(huì)被氣流吹跑如果選取護(hù)面不合理，吸聲材料會(huì)被氣流吹

17、跑 或使護(hù)面結(jié)構(gòu)激起振動(dòng)，導(dǎo)致消聲性能下降?；蚴棺o(hù)面結(jié)構(gòu)激起振動(dòng)，導(dǎo)致消聲性能下降。n護(hù)面結(jié)構(gòu)形式主要由消聲器通道內(nèi)的氣流速度護(hù)面結(jié)構(gòu)形式主要由消聲器通道內(nèi)的氣流速度 決定，見(jiàn)表決定，見(jiàn)表2-212-21所示。所示。 表表2-21 不同流速條件下的護(hù)面結(jié)構(gòu)不同流速條件下的護(hù)面結(jié)構(gòu) 板板板板板板板板 ( (二二) )消聲器的設(shè)計(jì)消聲器的設(shè)計(jì) 【例【例2-11 2-11 】在管徑為】在管徑為100mm100mm的常溫氣流通道上，設(shè)計(jì)的常溫氣流通道上，設(shè)計(jì)一單腔共振消聲器，要求在一單腔共振消聲器，要求在125Hz125Hz的倍頻帶上有的倍頻帶上有15dB15dB的的消聲量。消聲量。 15dBRL 210lg 12RLK4K 2210