《物理性污染控制》課件第二章 第六節(jié)噪聲控制技術(shù)——消聲08-11-17

1、第二章 噪聲污染及其控制第一節(jié) 概述第二節(jié) 聲學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié) 噪聲的評價(jià)和標(biāo)準(zhǔn)第四節(jié) 噪聲控制技術(shù)吸聲第五節(jié) 噪聲控制技術(shù)隔聲第六節(jié) 噪聲控制技術(shù)消聲 第七節(jié) 噪聲控制技術(shù)有源噪聲控制簡介 第二章 噪聲污染及其控制第六節(jié) 噪聲控制技術(shù)消聲 概 述一阻性消聲器 二抗性消聲器 三阻抗復(fù)合式消聲器 四五六微穿孔板消聲器 消聲器的設(shè)計(jì) (一)消聲原理 (二)消聲器的性能評價(jià) 概 述一 1.對消聲器的要求 2.消聲器的評價(jià)量 消聲器：允許氣流通過，又能有效阻止或減弱噪聲向外傳播的裝置。性能：優(yōu)良的消聲器可使氣流噪聲降低2040dB(A) 種類：按其消聲機(jī)理和結(jié)構(gòu)大致可分為 阻性消聲器 抗性消聲器 阻抗復(fù)合

2、式消聲器 微穿孔板消聲器 擴(kuò)散消聲器 (一)消聲原理 各自具有不同的消聲頻譜特性，可根據(jù)設(shè)備的空氣動力性及噪聲頻譜選用適當(dāng)?shù)南暺鳌?(一)消聲原理 (二)消聲器的性能評價(jià) 概 述一 1.對消聲器的要求 2.消聲器的評價(jià)量 （1）消聲量大（2）壓力損失?。?）適應(yīng)性廣（4）外形美觀 1.對消聲器的要求 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 對氣流阻力小，壓力損失要 控制在允許的范圍內(nèi)，不影 響設(shè)備的正常工作。 材質(zhì)耐用，耐高溫、耐腐蝕、耐 潮濕、耐粉塵，結(jié)構(gòu)簡單、體積小、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)備總體相協(xié)調(diào) 。 2.消聲器的評價(jià)量 衡量消聲器性能

3、優(yōu)劣的主要評價(jià)量 (1)插入損失 (2)傳遞損失 (3)減噪量 系統(tǒng)中插入消聲器前、后在系統(tǒng)外某定點(diǎn)分別測得的聲壓級Lp1與Lp2之差。(1)插入損失 優(yōu)點(diǎn)：直觀實(shí)用，測量簡單；適于在現(xiàn)場測量中用來評價(jià)安裝消聲器前后的綜合效果。消聲器進(jìn)口端入射聲的聲功率級 與出口端透射聲的聲功率級 之差。 (2-167) 傳遞損失反映消聲器自身的特性，與聲源等因素?zé)o關(guān)；適用于理論計(jì)算和在實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)消聲器自身的消聲特性。(2)傳遞損失 消聲器進(jìn)口端平均聲壓級（ ）與出口端平均聲壓級（ ）之差。(2-168) 這種測量方法易受氣象條件、背景噪聲等影響，誤差較大，較少采用。(3)減噪量 第二章 噪聲污染及其控制第六

4、節(jié) 噪聲控制技術(shù)消聲 概 述一阻性消聲器 二抗性消聲器 三阻抗復(fù)合式消聲器 四五六微穿孔板消聲器 消聲器的設(shè)計(jì) (一)阻性消聲原理 (二)阻性消聲器的結(jié)構(gòu)形式 阻性消聲器 二 (三)阻性消聲器性能的影響因素 阻性消聲器：利用吸聲材料消聲的吸收型消聲器。吸聲材料相當(dāng)于電阻，故稱阻性消聲器。 (一)阻性消聲原理 原理：將吸聲材料固定在 氣流通道內(nèi)，利用聲波在 多孔吸聲材料中傳播時， 因摩擦阻力和粘滯阻力將 聲能轉(zhuǎn)化為熱能，達(dá)到消 聲的目的。 (一)阻性消聲原理 (二)阻性消聲器的結(jié)構(gòu)形式 阻性消聲器 二 (三)阻性消聲器性能的影響因素 圖2- 38 阻性消聲器結(jié)構(gòu)示意圖 (二)阻性消聲器的結(jié)構(gòu)形式

5、 e.蜂窩式 a.直管式 b.片式 f.消聲彎頭 c.折板式 d.聲流式 結(jié)構(gòu)形式：如圖2-38(a)所示；1.單通道直管式消聲器 式中， 消聲量，dB； 消聲器通道斷面的有效周長，m； 消聲器通道的有效截面積，m2； 消聲器有效長度，m； 垂直入射吸聲系數(shù)； 消聲系數(shù)，與材料的垂直入射吸聲系數(shù)有關(guān),由表2-19查得(2-169) 消聲衰減量 計(jì)算 （1）AN別洛夫公式：低、中頻特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、氣流直通、阻力損失小；適用：小流量管道消聲。式(2-169)中 的確定（表2-19）1.單通道直管式消聲器 由表2-19 確定 ，即可用式（2-169）計(jì)算消聲量。式(2-169)未考慮氣流條件，在低、

6、中頻時，計(jì)算值與實(shí)測值基本相等，但在高頻時，計(jì)算值往往高于實(shí)測值。設(shè)計(jì)阻性消聲器時，盡可能選用吸聲性能好的多孔材料，并詳細(xì)計(jì)算通道的幾何尺寸，對于相同截面積的通道，P/S值以矩形最大，圓形最小。表2-19 與 的關(guān)系 11.50.860.750.640.550.470.390.310.240.170.110.050.6010.550.500.450.400.350.300.250.200.150.100.05（2）HJ賽賓經(jīng)驗(yàn)計(jì)算式：高頻(2-170) 式中， 吸聲材料無規(guī)則入射平均吸聲系數(shù)，表2-20列出 了 與 間的關(guān)系。式（2-169）和式（2-170）大致相同，僅僅是對吸聲系數(shù)的修正不

7、同。 1.單通道直管式消聲器 表2-20 與 的換算關(guān)系 1.000.8630.7320.6070.4890.3290.3271.000.900.800.700.600.500.450.2770.2300.1850.1440.1050.0700.0400.0150.400.350.300.250.200.150.100.05消聲衰減量 與單通道直管式消聲器計(jì)算公式相似。結(jié)構(gòu)：相當(dāng)于多個單通道直管式消聲器組成。當(dāng)片式消聲器每個通道的構(gòu)造尺寸相同時，只要計(jì)算單個通道的消聲量。通常取吸聲片厚度為50100mm，片間距離(通道寬度)取100250mm。2.片式消聲器 結(jié)構(gòu)：將片式消聲器中的直板改為折板

8、。是片式消聲器的變型。原理：將直通道改為曲折通道，給定直線長度情形下，可增加聲波在管道內(nèi)的傳播路程，增加反射次數(shù)，提高高頻消聲量。為了減小阻力損失，折角一般小于20。3.折板式消聲器 結(jié)構(gòu)：將折板式的折角變?yōu)槠交⌒伟?。原理：?dāng)聲波通過時，增加反射次數(shù)，并對某些頻率的聲波產(chǎn)生吻合振動，從而改善吸聲性能。特點(diǎn)：可使氣流較為通暢地通過，達(dá)到高消聲、低阻損的要求。 4.聲流式消聲器 結(jié)構(gòu)：若干個小型直管消 聲器并聯(lián)而成，形似蜂窩。原理：小型管道的周長與截面積之比值P/S比直管式和片式大，所以消聲量較高。特點(diǎn)：小管的尺寸很小，使上限失效頻率大大提高，改善了高頻消聲特性。計(jì)算：一個小型直管消聲器的消聲量

9、就可以表示整個消聲器的消聲量。5.蜂窩式消聲器 結(jié)構(gòu)：在彎管壁面襯貼吸聲材料。其形式有圓管彎頭、矩形管彎頭、圓弧形彎頭和直角形彎頭等。 原理：消聲彎頭能改變管道內(nèi)氣流的方向。特征參數(shù)：彎頭上襯貼吸聲材料的長度,一般相當(dāng)于管道截面尺寸的24倍。彎頭的插入損失大致與彎折角度成正比，如30彎頭的插入損失僅為90彎頭的1/3。對于無規(guī)則入射，180彎頭的減噪量約為90彎頭的1.5倍。 6. 消聲彎頭 (一)阻性消聲原理 (二)阻性消聲器的結(jié)構(gòu)形式 阻性消聲器 二 (三)阻性消聲器性能的影響因素 (三)阻性消聲器性能的影響因素 1. 頻率的影響 高頻失效：在一定截面積的氣流通道中，當(dāng)入射聲波的頻率高至一

10、定限度時，由于方向性很強(qiáng)而形成“光束狀”傳播，很少接觸貼附的吸聲材料，消聲量明顯下降的現(xiàn)象。上限失效頻率 ：產(chǎn)生高頻失效所對應(yīng)的頻率。 上限失效頻率 計(jì)算公式：直管式消聲器 (2-171) 式中， 聲速，m/s； 消聲器通道的當(dāng)量直徑，m；對矩形管道取邊長平均值，圓形管道取直徑，其它可取面積的開方值。當(dāng) 時，某倍頻帶的消聲量 按下式估算式中， 處的消聲量，dB； 高于 的倍頻程頻帶數(shù)。 (2-172) 2. 結(jié)構(gòu)的影響 阻性消聲器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，在高頻失效頻率附近采取下述辦法可顯著提高高頻消聲效果。小風(fēng)量細(xì)管道可選用直管式；較大風(fēng)量粗管道須采用多通道形式。消聲器通道中加裝消聲片或?qū)⑾暺髟O(shè)計(jì)成片式

11、、折板式、蜂窩式或彎頭式等，可提高中高頻消聲效果。問題？對低頻效果不明顯；通道過多或出現(xiàn)彎曲，會顯著增加阻力損失，使消聲器的空氣動力性能下降。 3. 氣流的影響 氣流再生噪聲：高速氣流經(jīng)過消聲器時因局部阻力和摩擦阻力形成湍流產(chǎn)生的噪聲。輻射噪聲：高速氣流激發(fā)消聲器構(gòu)件振動倍頻帶的氣流再生噪聲的聲功率 (2-173)倍頻帶的中心頻率，Hz氣流速度，m/s氣流再生噪聲的大小主要取決于氣流的速度和消聲器的結(jié)構(gòu)。氣流速度增加，聲功率提高，使消聲量減少，當(dāng)氣流速度高到一定程度時，消聲量變?yōu)樨?fù)值，此時消聲器失去消聲作用。所以消聲器的設(shè)計(jì)不應(yīng)使氣流的流速過高，否則不僅消聲器的性能受到影響，而且空氣動力性能也

12、會變差。 第二章 噪聲污染及其控制第六節(jié) 噪聲控制技術(shù)消聲 概 述一阻性消聲器 二抗性消聲器 三阻抗復(fù)合式消聲器 四五六微穿孔板消聲器 消聲器的設(shè)計(jì) (一)擴(kuò)張室消聲器 (二)共振消聲器 抗性消聲器 三原理：利用聲抗大小來消聲。基本類型: 與阻性消聲器不同，抗性消聲器不使用吸聲材料，主要是利用聲抗的大小來消聲, 依靠管道截面的突變或旁接共振腔等在聲傳播過程中引起阻抗的改變，而產(chǎn)生聲波的反射、干涉現(xiàn)象,從而降低由消聲器向外輻射的聲能，達(dá)到消聲的目的。特點(diǎn)：選擇性強(qiáng)，適于窄帶噪聲和低、中頻 噪聲。擴(kuò)張室消聲器：抗性消聲器最常用的結(jié)構(gòu)形式。單節(jié)擴(kuò)張室消聲器：由擴(kuò)張室和連接管組成，是最基本形式。圖2-

13、39 單節(jié)擴(kuò)張室消聲器 (一)擴(kuò)張室消聲器 1. 結(jié)構(gòu)形式 連接管 連接管 擴(kuò)張室 根據(jù)管道傳播理論，聲波通過擴(kuò)張室時，單節(jié)擴(kuò)張室消聲器聲強(qiáng)透射系數(shù)為 2. 消聲量的計(jì)算 擴(kuò)張比,m= S2 /S1擴(kuò)張室長,m 若管道截面收縮m倍或是擴(kuò)張m倍，消聲作用相同 工程中為了減少對氣流的阻力，常用擴(kuò)張管。消聲量與 有關(guān)，即隨頻率作周期性變化。(2-174)k波數(shù) S1S2分別為連接管和擴(kuò)張室面積,m2 (2-175)若只考慮擴(kuò)張室本身特性，由上式可得單節(jié)擴(kuò)張室消聲器的消聲量計(jì)算式為當(dāng) (n=0,1,2,3)時， ，擴(kuò)張室消聲量達(dá)最大值，式(2-175)可寫成 (2-176)由式（2-176）可以更清楚

14、地看出，增大擴(kuò)張比m，可增大消聲量。(2-178)消聲量達(dá)最大值時的相應(yīng)頻率 (2-177)通常m1，當(dāng)m5時,可近似地取討 論單節(jié)擴(kuò)張室消聲器的主要缺點(diǎn)(2-178)當(dāng) (n=0,1,2,3)時， ，消聲量達(dá) ，表明聲波無衰減地通過消聲器，此時，對應(yīng)的頻率稱為消聲器的通過頻率。 為了消除某一頻率的噪聲可適當(dāng)選擇擴(kuò)張室的長度，以使消聲器在該頻率上有最大消聲量。消聲量計(jì)算圖圖2-40 單節(jié)擴(kuò)張室消聲器的消聲量 為設(shè)計(jì)方便，將式(2-175)繪成圖2-40。擴(kuò)張室有效消聲的上限截止頻率(2-180) 3. 擴(kuò)張室消聲器的截止頻率 擴(kuò)張室截面當(dāng)量直徑，m 聲速,m/s 擴(kuò)張室截面積越大， 的值越小，

15、其消聲頻率范圍越窄。因此，選擇擴(kuò)張比要兼顧消聲量和消聲頻率兩個方面。擴(kuò)張室有效消聲的下限截止頻率：當(dāng)入射聲波頻率和系統(tǒng)的固有頻率相等時，會發(fā)生共振，消聲器不能消聲，反將聲音放大，該頻率稱為下限頻率. (2-191)擴(kuò)張室體積，m3 連接管的截面積，m2連接管的長度，m只有在大于 的頻率范圍，消聲器才有消聲作用。 單節(jié)擴(kuò)張室消聲器的主要缺點(diǎn)是存在許多通過頻率，在通過頻率處的消聲量為零。解決的方法通常有兩種：一是在擴(kuò)張室內(nèi)插入內(nèi)接管二是將多節(jié)擴(kuò)張室串聯(lián) 4. 改善消聲頻率特性的方法 在擴(kuò)張室內(nèi)插入內(nèi)接管當(dāng)插入管長度為 時，可消除式 中 為奇數(shù)的通過頻率。當(dāng)插入管長度為 時，可消除式 中 為偶數(shù)的通

16、過頻率。將二者結(jié)合，則可得到較為理想的消聲效果（虛線）。（a）帶插入管的擴(kuò)張室消聲器（b）插入管消聲的作用 圖 2-41 帶插入管的擴(kuò)張室消聲器及消聲頻率特性多節(jié)擴(kuò)張室串聯(lián) 將多節(jié)擴(kuò)張室消聲器串聯(lián)，各室長度設(shè)計(jì)為不同數(shù)值,使各自的通過頻率互相錯開（如使后一節(jié)的通過頻率恰好是前一節(jié)的最大消聲頻率），可改善整個消聲頻率特性，提高消聲量由于各節(jié)間的耦合現(xiàn)象，總消聲量各節(jié)擴(kuò)張室消聲量的算術(shù)和。 在實(shí)踐中，通常將上述兩種方法結(jié)合使用?？紤]到消聲器的空氣動力性，串聯(lián)的腔室一般以24腔為宜。 圖2-42 多節(jié)擴(kuò)張室串聯(lián)消聲器 (一)擴(kuò)張室消聲器 (二)共振消聲器 抗性消聲器 三原理：利用聲抗大小來消聲。特點(diǎn)

17、：選擇性強(qiáng)，適于窄帶噪聲和低、中頻噪聲。 (二)共振消聲器 圖2-45 單腔共振消聲器特別適合于低、中頻突出的噪聲，且消聲量比較大 圖2-44 共振消聲器 在一段氣流通道的管壁上開一些小孔，使其與管外閉合的空腔相通，就構(gòu)成了共振消聲器 最簡單的結(jié)構(gòu)形式：單腔共振消聲器 共振消聲器實(shí)質(zhì)上是共振吸聲結(jié)構(gòu)的一種應(yīng)用，其基本原理基于亥姆霍茲共振器。管壁小孔中的空氣柱類似活塞，具有一定的聲質(zhì)量，密閉空腔類似于空氣彈簧，具有一定的聲順，二者組成一個共振系統(tǒng)。當(dāng)聲波傳至頸口時，在聲壓作用下空氣柱產(chǎn)生振動，振動時的摩擦阻尼使一部分聲能轉(zhuǎn)換為熱能耗散掉。同時，由于聲阻抗的突然變化，一部分聲能將反射回聲源。當(dāng)聲波

18、頻率與共振腔固有頻率相同時，便產(chǎn)生共振，空氣柱振動速度達(dá)到最大值，此時消耗的聲能最多，消聲量也就最大。 1.消聲原理與消聲量的計(jì)算 消聲原理：亥姆霍茲共振原理。當(dāng)聲波波長大于共振腔消聲器的最大尺寸的3倍時，其共振吸收頻率為 1.消聲原理與消聲量的計(jì)算 (2-182) 聲速，m/s空腔體積，m3傳導(dǎo)率，有長度的量綱孔直徑，m孔頸長，m工程上應(yīng)用的共振消聲器很少是開一個孔的，而是由多個孔組成。注意各孔間要有足夠的距離，當(dāng)孔心距為小孔孔徑的5倍以上時，各孔間的聲輻射互不干涉，此時總的傳導(dǎo)率等于各個孔的傳導(dǎo)率之和，即 (n為孔數(shù))?？最i截面積，m2忽略共振腔聲阻的影響，單腔共振消聲器對頻率 的聲波的消

19、聲量(2-183) 1.消聲原理與消聲量的計(jì)算 傳導(dǎo)率空腔體積，m3氣流通道的截面積，m2 其中 (2-184) 值是共振消聲器設(shè)計(jì)中的重要參量。式（2-183）計(jì)算的是單一頻率的消聲量。 實(shí)際工程中的噪聲源多是連續(xù)的寬帶噪聲某一頻帶內(nèi)的消聲量為 1.消聲原理與消聲量的計(jì)算 (2-185a) 對倍頻帶 對1/3倍頻帶 (2-185b) 圖2-45給出不同情況下共振腔消聲器的消聲特性曲線 圖2-45 共振腔消聲器的消聲特性 當(dāng) 時，系統(tǒng)發(fā)生共 振，消聲量 最大； 在偏離 時， 迅速下降； K值越小，曲線越尖銳 2.改善消聲性能的方法 消聲頻帶范圍窄的改善方法(1)選定較大的 值 (2)增加聲阻

20、(3)多節(jié)共振腔串聯(lián) 2.改善消聲性能的方法 消聲頻帶范圍窄的改善方法(1)選定較大的 值 (2)增加聲阻 (3)多節(jié)共振腔串聯(lián) 值越大，消聲量也越大,但改善聲頻帶寬度的同時，消聲器體積增大，設(shè)計(jì)時應(yīng)選取適當(dāng)?shù)闹怠?2.改善消聲性能的方法 消聲頻帶范圍窄的改善方法(1)選定較大的 值 (2)增加聲阻 (3)多節(jié)共振腔串聯(lián) 在共振腔中填充吸聲材料，或在孔頸處襯貼薄的透聲材料，增加聲阻，展寬頻率范圍。會使共振頻率處的消聲量有所下降，但偏離共振頻率后的消聲量下降緩慢，綜合消聲效應(yīng)仍為有利。 2.改善消聲性能的方法 消聲頻帶范圍窄的改善方法(1)選定較大的 值 (2)增加聲阻 (3)多節(jié)共振腔串聯(lián) 將

21、具有不同共振頻率的幾節(jié)共振腔消聲器串聯(lián)，可有效展寬消聲頻率。圖2-46 多節(jié)共振消聲器 第二章 噪聲污染及其控制第六節(jié) 噪聲控制技術(shù)消聲 概 述一阻性消聲器 二抗性消聲器 三阻抗復(fù)合式消聲器 四五六微穿孔板消聲器 消聲器的設(shè)計(jì) 阻抗復(fù)合式消聲器 四五 阻性消聲器 抗性消聲器 阻抗復(fù)合式消聲器 常用形式阻性擴(kuò)張室復(fù)合式 阻性共振腔復(fù)合式 阻性擴(kuò)張室共振腔復(fù)合式 1-阻性 1-阻性 1-阻性 1-阻性 2-擴(kuò)張室2-擴(kuò)張室2-擴(kuò)張室3-共振腔 3-共振腔 3-共振腔 (c) 阻-共復(fù)合式 (d) 阻-共-擴(kuò)復(fù)合式 (a)、(b) 阻-擴(kuò)復(fù)合式 圖2-47 幾個阻抗復(fù)合式消聲器示意圖阻抗復(fù)合式消聲器

22、 四五消聲原理：阻性和抗性原理的結(jié)合。當(dāng)聲波波長較長時，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 復(fù)雜，難以確定簡單的定量關(guān)系。消聲量：應(yīng)用中，由試驗(yàn)或?qū)崪y確定。 2-擴(kuò)張室 1-阻性 圖2-49 (a) 阻性-擴(kuò)張室復(fù)合式 阻性-擴(kuò)張室復(fù)合消聲器可在低中高頻范圍內(nèi)獲得良好的消聲效果消聲值20dBA用在風(fēng)機(jī)進(jìn)出口上。 圖2-49 (c) 阻性-共振室復(fù)合式 3-共振腔 3-共振腔 1-阻性 阻性-共振腔復(fù)合消聲器在低中高頻的寬廣范圍有較好的消聲性能消聲值2030dBA消除壓縮機(jī)噪聲 第二章 噪聲污染及其控制第六節(jié) 噪聲控制技術(shù)消聲 概 述一阻性消聲器 二抗性消聲器 三阻抗復(fù)合式消聲

23、器 四六五微穿孔板消聲器 消聲器的設(shè)計(jì) 五微穿孔板消聲器 （一）消聲原理 （二）消聲量計(jì)算 原理：利用微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)制成的一種高聲阻、 低聲質(zhì)量新型消聲器，是阻抗復(fù)合式消聲器 的一種特殊形式。由理論分析可知聲阻與穿孔板上的孔徑成反比。與一般穿孔板相比，微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)由于孔很小,所以聲阻就大得多，從而提高了結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)低穿孔率降低了其聲質(zhì)量，使吸聲頻帶寬度得到展寬，同時微穿孔板后面的空腔能夠有效地控制共振吸收峰的位置。（一）消聲原理 結(jié)構(gòu)：在厚度小于1mm的金屬板上鉆許多孔徑為 0.51mm的微孔，穿孔率一般為1%3%， 孔板后留有一定的空腔，構(gòu)成微穿孔板吸聲 結(jié)構(gòu)。（一）消聲原理 單層管

24、式消聲器是最簡單的微穿孔板消聲器，是一種共振式吸聲結(jié)構(gòu)。 五微穿孔板消聲器 （一）消聲原理 （二）消聲量計(jì)算 單層管式消聲器，低頻消聲，聲波波長大于空腔尺寸，消聲量按共振消聲器公式計(jì)算。 (2-186)中頻，按阻性消聲器別洛夫公式計(jì)算。 （2-188）高頻，氣流速度為20m/sv120m/s，按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。 (2-189) （二）消聲量計(jì)算 第二章 噪聲污染及其控制第六節(jié) 噪聲控制技術(shù)消聲 概 述一阻性消聲器 二抗性消聲器 三阻抗復(fù)合式消聲器 四五六微穿孔板消聲器 消聲器的設(shè)計(jì) 六消聲器的設(shè)計(jì) (一)消聲器設(shè)計(jì)程序和要求 (二)消聲器的設(shè)計(jì) 1.阻性消聲器的設(shè)計(jì) 2.抗性消聲器的設(shè)計(jì) (一)

25、消聲器設(shè)計(jì)程序和要求 （1）根據(jù)相關(guān)環(huán)境保護(hù)和勞動保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，適當(dāng)考慮設(shè)備具體條件，合理確定實(shí)際所需的消聲量，分析噪聲源的頻譜特性。（2）根據(jù)氣流流量和噪聲源的頻譜特性選定消聲器的結(jié)構(gòu)形式。高頻噪聲選擇阻性消聲器中低頻噪聲選擇抗性消聲器；抗性消聲器的結(jié)構(gòu)形式較多，可根據(jù)需要消聲的頻帶范圍，組合消聲器的腔室。 (二)消聲器的設(shè)計(jì) 1.阻性消聲器的設(shè)計(jì) 2.抗性消聲器的設(shè)計(jì) 1.阻性消聲器的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)步驟 （1）根據(jù)氣流流量和流速，計(jì)算所需要的通道截面，并由此來選定阻性消聲器的形式。（2）選用吸聲材料。 （3）選用護(hù)面結(jié)構(gòu)。（4）根據(jù)“高頻失效”和氣流再生噪聲的影響驗(yàn)算消聲效果。 設(shè)計(jì)步驟 （1）根

26、據(jù)氣流流量和流速，計(jì)算所需要的通道截面，并由此來選定阻性消聲器的形式。一般認(rèn)為，當(dāng)氣流通道截面的當(dāng)量直徑小于300mm， 可選用單通道直管式；當(dāng)直徑在300500mm時，可在通道中加設(shè)一片吸聲 層或吸聲芯；當(dāng)通道直徑大于500mm時，則應(yīng)考慮把消聲器設(shè)計(jì)成 片式、蜂窩式或其它形式。消聲器長度由噪聲源的強(qiáng)度和降噪現(xiàn)場要求來決定， 并考慮所允許的安裝空間尺寸，一般為13m。 設(shè)計(jì)步驟 （2）選用吸聲材料。 一般應(yīng)考慮吸聲頻率范圍、吸聲系數(shù)的 大小、吸聲材料厚度；同時還要考慮消聲器的使用環(huán)境，在高溫、 潮濕、有腐蝕性氣體等特殊環(huán)境中，應(yīng) 考慮吸聲材料的耐熱、防潮、抗腐蝕性能。 設(shè)計(jì)步驟 （3）選用護(hù)

27、面結(jié)構(gòu)。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。常用的護(hù)面結(jié)構(gòu)有玻璃布、穿孔板或鐵絲網(wǎng)等。如果選取護(hù)面不合理，吸聲材料會被氣流吹跑 或使護(hù)面結(jié)構(gòu)激起振動，導(dǎo)致消聲性能下降。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，見表2-21所示。 氣流速度/ms-1護(hù)面形式平 行垂 直10以下7以下10237152345153845120表2-21 不同流速條件下的護(hù)面結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)步驟 （4）根據(jù)“高頻失效”和氣流再生噪聲的影響驗(yàn)算消聲效果。 (二)消聲器的設(shè)計(jì) 1.阻性消聲器的設(shè)計(jì) 2.抗性消聲器的設(shè)計(jì) 2.抗性消聲器的設(shè)計(jì) （1）擴(kuò)張室消聲器的設(shè)計(jì)（2）共振消聲器的設(shè)計(jì)（1）擴(kuò)張室消聲器的設(shè)計(jì) 根據(jù)聲源的頻譜特性，合理分布最大消聲頻率，據(jù)此確定各節(jié)擴(kuò)張室及其插入管的長度。插入管的長度一般按1/4和1/2腔長設(shè)計(jì)。 根據(jù)需要的消聲量和氣流速度，確定擴(kuò)張比，設(shè)計(jì)擴(kuò)張室各部分截面尺寸。一般擴(kuò)張比m取9m16，在允許的范圍內(nèi)，盡量選用較大的，但最大不宜大于20。 驗(yàn)算所設(shè)計(jì)的擴(kuò)張室消聲器的上、下限截止頻率是否在所需要的頻率