1、會計(jì)學(xué)1噪聲污染噪聲污染(zo shn w rn)控制工程控制工程隔聲技術(shù)隔聲技術(shù)第一頁，共49頁。21 1、透射系數(shù)、透射系數(shù)itII2 2、隔聲量：入射聲功率級與透射聲功率級之差，、隔聲量：入射聲功率級與透射聲功率級之差，也稱傳聲損失也稱傳聲損失(snsh)(snsh)。單位。單位dBdB，同一隔聲結(jié)構(gòu)，不同的頻率具，同一隔聲結(jié)構(gòu)，不同的頻率具有不同的隔聲量。有不同的隔聲量。1lg10lg20lg10titiPPIITL常用隔聲常用隔聲( shn)評價(jià)量評價(jià)量第1頁/共49頁第二頁，共49頁。33 3、平均隔聲量：在工程應(yīng)用中，通常把中心、平均隔聲量：在工程應(yīng)用中，通常把中心(zhngxn

2、)(zhngxn)頻率為頻率為125125至至4000Hz4000Hz的的6 6個(gè)倍頻程或個(gè)倍頻程或100100至至3150Hz3150Hz的的1616個(gè)個(gè)1/31/3倍頻程倍頻程的隔聲量作算術(shù)平均。的隔聲量作算術(shù)平均。4 4、插入損失：吸聲、隔聲結(jié)構(gòu)、插入損失：吸聲、隔聲結(jié)構(gòu)(jigu)(jigu)設(shè)置設(shè)置前后的聲功率級的差前后的聲功率級的差(IL (IL ) )。第2頁/共49頁第三頁，共49頁。4一、聲波一、聲波(shn b)透過單層勻質(zhì)構(gòu)件的傳播透過單層勻質(zhì)構(gòu)件的傳播入射聲波入射聲波(shn b)和質(zhì)點(diǎn)速度方程分別為：和質(zhì)點(diǎn)速度方程分別為：空氣反射聲波和質(zhì)點(diǎn)速度空氣反射聲波和質(zhì)點(diǎn)速度(

3、sd)方程分別為：方程分別為：xktcPuii111cos1cosktPprrxktPpii1cosxktcPurr111cospippppr2i2rtDaobc第3頁/共49頁第四頁，共49頁。5在固體媒質(zhì)在固體媒質(zhì)(mizh)中的透射波及反射波的聲壓和中的透射波及反射波的聲壓和質(zhì)點(diǎn)速度分別為：質(zhì)點(diǎn)速度分別為：xktPpii222cosxktcPuii22222cosxktPprr222cosxktcPurr22222cos第4頁/共49頁第五頁，共49頁。6聲波透過聲波透過(tu u)隔層后在另一側(cè)的聲壓和質(zhì)點(diǎn)速度為：隔層后在另一側(cè)的聲壓和質(zhì)點(diǎn)速度為：xktPptt1cosxktcPutt

4、111cos由由x=0 x=0處界面上的聲壓處界面上的聲壓(shn y)(shn y)連續(xù)和法向連續(xù)和法向質(zhì)點(diǎn)速度連續(xù)條件可得到：質(zhì)點(diǎn)速度連續(xù)條件可得到：ririPPPP222222221111cPcPcPcPriri第5頁/共49頁第六頁，共49頁。7由由x=Dx=D處的聲壓連續(xù)處的聲壓連續(xù)(linx)(linx)和法向質(zhì)點(diǎn)速度連續(xù)和法向質(zhì)點(diǎn)速度連續(xù)(linx)(linx)條件得：條件得：DktPDktPDktPtri12222coscoscosDktcPDktcPDktcPtrt11122222222coscoscos將以上將以上4 4個(gè)等式聯(lián)立求解個(gè)等式聯(lián)立求解(qi ji)(qi ji

5、)，得到：，得到：DkccccDkI2222211112222sincos44第6頁/共49頁第七頁，共49頁。8如果如果(rgu)D，即，即k2D 1，則，則sink2Dk2D，cosk2D1，有由于，有由于p1c1 p2c2，上式可簡化為：，上式可簡化為：22112244DkccI令令M Mp2Dp2D為固體媒質(zhì)為固體媒質(zhì)(mizh)(mizh)的面密度，公斤的面密度，公斤/ /米米2 2，則，則有：有：211244cMI第7頁/共49頁第八頁，共49頁。9所以該固體所以該固體(gt)媒質(zhì)的隔聲量為：媒質(zhì)的隔聲量為：21121lg101lg10cMLITL 這即是隔聲中常用這即是隔聲中常用

6、(chn yn)的的“質(zhì)量定律質(zhì)量定律”。公式表明：隔聲量與墻體質(zhì)量和聲音頻率有關(guān)。公式表明：隔聲量與墻體質(zhì)量和聲音頻率有關(guān)。 實(shí)際工程中，需要估算單層墻對各頻率(pnl)的平均隔聲量，在入射頻率(pnl)100-3200Hz范圍內(nèi)求平均，用平均隔聲量表示，則：14lg5 .13MTLM200kg/m28lg16MTLM200kg/m2第8頁/共49頁第九頁，共49頁。10吻合效應(yīng)：由于構(gòu)件本身具有一定的彈性，當(dāng)聲波以某一角度吻合效應(yīng)：由于構(gòu)件本身具有一定的彈性，當(dāng)聲波以某一角度入射到構(gòu)件上時(shí)，將激起構(gòu)件的彎曲振動，當(dāng)一定頻率的聲波入射到構(gòu)件上時(shí)，將激起構(gòu)件的彎曲振動，當(dāng)一定頻率的聲波以某一角

7、度投射到構(gòu)件上正好與其所激發(fā)的構(gòu)件的彎曲振動產(chǎn)以某一角度投射到構(gòu)件上正好與其所激發(fā)的構(gòu)件的彎曲振動產(chǎn)生吻合時(shí)，構(gòu)件的彎曲振動及向另一面的聲輻射都達(dá)到極大生吻合時(shí)，構(gòu)件的彎曲振動及向另一面的聲輻射都達(dá)到極大(j d)，相應(yīng)隔聲量為極小，這一現(xiàn)象稱為，相應(yīng)隔聲量為極小，這一現(xiàn)象稱為“吻合效應(yīng)吻合效應(yīng)”，相應(yīng)的，相應(yīng)的頻率為頻率為“吻合頻率吻合頻率”。 如果一聲波以一定角度(jiod)投射到構(gòu)件上時(shí)，若發(fā)生吻合效應(yīng)，則有：sinb1 1）當(dāng)入射波頻率高于）當(dāng)入射波頻率高于bb對應(yīng)對應(yīng)(duyng)(duyng)的頻率時(shí)，的頻率時(shí)，均有其相應(yīng)的吻合角度產(chǎn)生吻合效應(yīng)；均有其相應(yīng)的吻合角度產(chǎn)生吻合效應(yīng)；2

8、 2）當(dāng)入射波頻率低于）當(dāng)入射波頻率低于bb對應(yīng)對應(yīng)(duyng)(duyng)的頻率時(shí)，的頻率時(shí)，即相應(yīng)的波長即相應(yīng)的波長大于自由彎曲波長大于自由彎曲波長bb時(shí)，由于時(shí)，由于sinsin值不可能大于值不可能大于1 1，便不會產(chǎn)生吻合效應(yīng)。，便不會產(chǎn)生吻合效應(yīng)。b b為薄板為薄板自由彎曲波長自由彎曲波長第9頁/共49頁第十頁，共49頁。11 固體隔墻中彎曲(wnq)波的波長由固體本身的彈性性質(zhì)所決定，引起吻合效應(yīng)的條件由聲波的頻率與入射角決定。 產(chǎn)生產(chǎn)生(chnshng)吻合效應(yīng)的頻率和吻合效應(yīng)吻合效應(yīng)的頻率和吻合效應(yīng)的臨界頻率（的臨界頻率（sin1時(shí)）的計(jì)算見書中時(shí)）的計(jì)算見書中P.152，

9、公，公式式8-17和和8-18。 單層墻的隔聲性能與入射波的頻率有關(guān)，其頻率單層墻的隔聲性能與入射波的頻率有關(guān)，其頻率特性取決于隔聲墻本身的單位面積的質(zhì)量、剛度、特性取決于隔聲墻本身的單位面積的質(zhì)量、剛度、材料的內(nèi)阻尼以及材料的內(nèi)阻尼以及(yj)(yj)墻的邊界條件等因素。見墻的邊界條件等因素。見書中圖書中圖8-58-5。勁度控制、阻尼控制、勁度控制、阻尼控制、質(zhì)量控制質(zhì)量控制、吻合控制、吻合控制第10頁/共49頁第十一頁，共49頁。12 質(zhì)量控制區(qū)是隔聲研究質(zhì)量控制區(qū)是隔聲研究(ynji)的重要區(qū)的重要區(qū)域。在這一區(qū)域，構(gòu)件面密度越大，其慣性域。在這一區(qū)域，構(gòu)件面密度越大，其慣性阻力也越大，

10、也就不易振動，所以隔聲量也阻力也越大，也就不易振動，所以隔聲量也越大。通常把隔聲量隨質(zhì)量增大而遞增的規(guī)越大。通常把隔聲量隨質(zhì)量增大而遞增的規(guī)律，稱為隔聲的律，稱為隔聲的“質(zhì)量定律質(zhì)量定律”。第11頁/共49頁第十二頁，共49頁。13二、雙層隔墻二、雙層隔墻( qin)1 1、隔聲、隔聲( shn)( shn)原理原理 雙層間的空氣層可看作與兩板相連的彈簧，當(dāng)聲波入射到第一層墻透射到空氣層時(shí)，空氣的彈性(tnxng)形變具有減振作用，傳遞到第二層墻的振動減弱，從而提高墻體的總隔聲量。其隔聲量等于兩單層墻的隔聲量之和，再加上空氣層的隔聲量。 對于單層墻的隔聲計(jì)算已很復(fù)雜，雙層墻的隔聲計(jì)算就更對于單

11、層墻的隔聲計(jì)算已很復(fù)雜，雙層墻的隔聲計(jì)算就更麻煩了，要有麻煩了，要有九個(gè)聲壓方程九個(gè)聲壓方程，由，由四個(gè)邊界條件四個(gè)邊界條件得到八得到八個(gè)方程組。為討論問題方便，只討論兩層薄墻的透個(gè)方程組。為討論問題方便，只討論兩層薄墻的透射，即射，即假定假定入射聲波的波長比每層墻都大的多，聲波入射聲波的波長比每層墻都大的多，聲波入射時(shí)就象活塞一樣做入射時(shí)就象活塞一樣做整體運(yùn)動整體運(yùn)動，墻的兩個(gè)面上的，墻的兩個(gè)面上的振動振動速度速度一樣。一樣。第12頁/共49頁第十三頁，共49頁。14由于忽略了墻本身的厚度，所以由于忽略了墻本身的厚度，所以(suy)(suy)墻兩邊邊界處墻兩邊邊界處的媒質(zhì)質(zhì)點(diǎn)應(yīng)與墻體具有相同

12、的振動速度，即當(dāng)?shù)拿劫|(zhì)質(zhì)點(diǎn)應(yīng)與墻體具有相同的振動速度，即當(dāng)x=0 x=0時(shí)時(shí)，有：，有：由復(fù)變函數(shù)理論由復(fù)變函數(shù)理論(lln)，可知：，可知：1ujdtdu所以聲波運(yùn)動所以聲波運(yùn)動(yndng)方程可寫成：方程可寫成：0221xriricppcppu 01122xriridtduMpppp 01122xririuMjpppp第13頁/共49頁第十四頁，共49頁。15將將u1u1代入上式方程代入上式方程(fngchng)(fngchng)得到：得到： ririririppcMjppcMjpppp221122同樣，對于同樣，對于x=Dx=D處的第二墻，其速度處的第二墻，其速度(sd)(sd)及運(yùn)動

13、方程分別及運(yùn)動方程分別為：為：Dxtrtcpcppu221iritrtpcMjppcMjppp222222第14頁/共49頁第十五頁，共49頁。16將將x=0 x=0和和x=Dx=D分別代入上述方程，經(jīng)過復(fù)雜分別代入上述方程，經(jīng)過復(fù)雜(fz)(fz)運(yùn)算，即可解運(yùn)算，即可解出入射聲壓與透射聲壓幅值之比（公式出入射聲壓與透射聲壓幅值之比（公式1 1）kDMMckDpptipsin2cos121kDcMMkDMMckDjsin2cos2sin2221221所以雙層墻的傳聲所以雙層墻的傳聲(chun shn)損失為：損失為：kDMMckDppLtipTLsin2coslg20lg201lg1021k

14、DcMMkDMMckDjsin2cos2sin2221221第15頁/共49頁第十六頁，共49頁。17當(dāng)入射聲波當(dāng)入射聲波(shn b)頻率很低時(shí)，即：頻率很低時(shí)，即：12DkD1coskD0sinkD則：則：22121lg10MMcLTL第16頁/共49頁第十七頁，共49頁。18 當(dāng)公式中虛數(shù)項(xiàng)為0時(shí)，即入射聲波與透射聲波同相時(shí)，傳聲損失(snsh)最小，此時(shí)雙層墻發(fā)生共振，共振頻率近似為：210112MMDcf頻率比頻率比f0f0稍高時(shí)，傳聲損失公式稍高時(shí)，傳聲損失公式(gngsh)(gngsh)可改成：可改成：kDcMcMLTL2lg202lg202lg2021fDcLLTLTL4lg2

15、021當(dāng)頻率當(dāng)頻率(pnl)更高時(shí)，公式不能成立。更高時(shí)，公式不能成立。第17頁/共49頁第十八頁，共49頁。19當(dāng)頻率提高使空氣層厚度大于空氣層中聲波半波長當(dāng)頻率提高使空氣層厚度大于空氣層中聲波半波長時(shí)，即傳聲損失要考慮時(shí)，即傳聲損失要考慮(kol)空氣和壁面的吸聲，空氣和壁面的吸聲，高頻的傳聲損失由理論推出近似為：高頻的傳聲損失由理論推出近似為：SSLLLWTLTLTL41lg1021其中：其中：SwSw為隔墻為隔墻( qin)( qin)面積，面積，S S為兩隔墻為兩隔墻( qin)( qin)的總面積。的總面積。雙層隔墻的實(shí)際雙層隔墻的實(shí)際(shj)(shj)估算見估算見P157P15

16、7，公式，公式8-288-28和和8-298-29。第18頁/共49頁第十九頁，共49頁。20堅(jiān)實(shí)堅(jiān)實(shí)薄板薄板護(hù)面護(hù)面層層阻阻尼尼材材料料吸吸聲聲材材料料多層復(fù)合隔聲多層復(fù)合隔聲( shn)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)第19頁/共49頁第二十頁，共49頁。21三、門窗和孔隙三、門窗和孔隙(kngx)對墻體隔聲的影響對墻體隔聲的影響 隔聲量由聲能透射系數(shù)決定(judng)，組合件的隔聲量由組合件的平均聲能透射系數(shù)決定(judng)。組合件的平均透射系數(shù)為：nnnSSSSSS212211例如：在一垛總面積為例如：在一垛總面積為2222米米2 2的磚墻上有一扇的磚墻上有一扇2 2米米2 2的普通木的普通木門，對中心頻率

17、為門，對中心頻率為1000Hz1000Hz的倍頻帶的倍頻帶(pndi)(pndi)聲能，其透射聲能，其透射系數(shù)分別為系數(shù)分別為10-510-5和和10-210-2，即隔聲量分別為，即隔聲量分別為50dB50dB和和20dB20dB。此。此時(shí)組合墻的平均透射系數(shù)為：時(shí)組合墻的平均透射系數(shù)為：425101 . 92210210222第20頁/共49頁第二十一頁，共49頁。22因此因此(ync)，組合墻的總平均隔聲量為：，組合墻的總平均隔聲量為：4 .301lg10TLL (dB) 四、隔聲四、隔聲( shn)間的降噪量（墻壁有吸聲性間的降噪量（墻壁有吸聲性能的情況下）能的情況下）其中其中(qzhn

18、g)(qzhng)，A A為隔聲間內(nèi)表面的總吸聲量，為隔聲間內(nèi)表面的總吸聲量， S S為隔聲間內(nèi)表面的總面積，為隔聲間內(nèi)表面的總面積， 為隔聲間的平均隔聲量。為隔聲間的平均隔聲量。TLSALLLILTLlg1021第21頁/共49頁第二十二頁，共49頁。23例：某隔聲間對噪聲源一側(cè)用一堵例：某隔聲間對噪聲源一側(cè)用一堵22m222m2的隔聲墻相隔，該的傳聲損失為的隔聲墻相隔，該的傳聲損失為50dB50dB，在墻上開一個(gè)面積為，在墻上開一個(gè)面積為2m22m2的門，該門的傳聲損失為的門，該門的傳聲損失為20dB20dB，又開了一個(gè)面積為，又開了一個(gè)面積為4m24m2的窗戶的窗戶(chung hu)(

19、chung hu)，該窗戶，該窗戶(chung hu)(chung hu)的傳聲損失為的傳聲損失為30dB30dB。求開了門窗之后使墻體的隔聲量下降了多少？。求開了門窗之后使墻體的隔聲量下降了多少？解：由傳聲損失可知解：由傳聲損失可知(k zh)(k zh)，墻、門和窗的透射系數(shù)分別為，墻、門和窗的透射系數(shù)分別為10-510-5、10-210-2和和10-310-3，所以隔聲墻組合體的平均透射系數(shù)為：，所以隔聲墻組合體的平均透射系數(shù)為：總窗窗門門墻墻SSSS001101. 0224102101610325dBTL6 .29001101. 01lg101lg10則組合體的隔聲量比原墻的隔聲量下降

20、則組合體的隔聲量比原墻的隔聲量下降(xijing)為：為：dBTLTL4 .216 .2950墻第22頁/共49頁第二十三頁，共49頁。24五、隔聲罩的降噪量五、隔聲罩的降噪量由于由于(yuy)插入損失的表達(dá)式為：插入損失的表達(dá)式為：aTLSATLILlg10lg10第23頁/共49頁第二十四頁，共49頁。25例：用例：用2mm2mm厚的鋼板做一隔聲厚的鋼板做一隔聲( shn)( shn)罩。已知鋼罩。已知鋼板的傳聲損失為板的傳聲損失為29dB29dB，鋼板的平均吸聲系數(shù)為，鋼板的平均吸聲系數(shù)為0.010.01。由于隔聲。由于隔聲( shn)( shn)效果不理想而進(jìn)行了改進(jìn)，效果不理想而進(jìn)行

21、了改進(jìn)，在隔聲在隔聲( shn)( shn)罩內(nèi)作了吸聲處理，使平均吸聲罩內(nèi)作了吸聲處理，使平均吸聲系數(shù)提高到系數(shù)提高到0.60.6。求改進(jìn)后的隔聲。求改進(jìn)后的隔聲( shn)( shn)罩的實(shí)罩的實(shí)際隔聲際隔聲( shn)( shn)值提高了多少？值提高了多少？解：罩內(nèi)未做吸聲處理時(shí)，根據(jù)解：罩內(nèi)未做吸聲處理時(shí)，根據(jù)(gnj)公式：公式：aTLSATLILlg10lg10dBIL9202901. 0lg10291罩內(nèi)做吸聲罩內(nèi)做吸聲(x shn)處理后，則：處理后，則：dBIL272296 . 0lg10292所以，改進(jìn)后隔聲罩的實(shí)際隔聲量所以，改進(jìn)后隔聲罩的實(shí)際隔聲量比改進(jìn)前提高比改進(jìn)前提

22、高的的dBdB數(shù)為：數(shù)為：dBILIL1892712第24頁/共49頁第二十五頁，共49頁。26本章本章(bn zhn)作業(yè)：作業(yè)：P.169P.169，3 38 8題題預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)(yx)作業(yè)：作業(yè)：第九章第九章 消聲器消聲器第25頁/共49頁第二十六頁，共49頁。27第九章第九章 消聲器消聲器第26頁/共49頁第二十七頁，共49頁。28 消聲器是消減氣流噪聲的裝置，把它接在管消聲器是消減氣流噪聲的裝置，把它接在管道中或進(jìn)、排氣口上，能讓氣流通過道中或進(jìn)、排氣口上，能讓氣流通過(tnggu)，對噪聲具有一定的消減作用。對噪聲具有一定的消減作用。第一節(jié)第一節(jié) 消聲器的分類、評價(jià)消聲器的分類、評價(jià)(

23、pngji)和設(shè)計(jì)程序和設(shè)計(jì)程序?qū)σ粋€(gè)好的消聲器要有五個(gè)方面對一個(gè)好的消聲器要有五個(gè)方面(fngmin)的基本要求：的基本要求：1 1）在）在消聲性能消聲性能上的要求。要求具有上的要求。要求具有較高的消聲較高的消聲值值和和較寬的消聲頻率較寬的消聲頻率，也就是說要在所需，也就是說要在所需要的消聲頻率范圍有足夠大的消聲量；要的消聲頻率范圍有足夠大的消聲量；2 2）空氣動力性能空氣動力性能上的要求。消聲器對上的要求。消聲器對氣流的阻力氣流的阻力要小，安裝消聲器后所增加的要小，安裝消聲器后所增加的阻力損失阻力損失要控要控制在實(shí)際容許的范圍內(nèi)；制在實(shí)際容許的范圍內(nèi)；第27頁/共49頁第二十八頁，共49頁

24、。293 3）機(jī)械結(jié)構(gòu)性能上的要求。消聲的體積要小，）機(jī)械結(jié)構(gòu)性能上的要求。消聲的體積要小，重量要輕，結(jié)構(gòu)簡單，便于重量要輕，結(jié)構(gòu)簡單，便于(biny)(biny)加工，安裝加工，安裝和維修和維修4 4）外形和裝飾上的要求。符合實(shí)際安裝空間）外形和裝飾上的要求。符合實(shí)際安裝空間(kngjin)(kngjin)的需要，美觀大方，表面裝飾與設(shè)備相的需要，美觀大方，表面裝飾與設(shè)備相協(xié)調(diào)協(xié)調(diào)5 5）價(jià)格費(fèi)用要求。價(jià)格便宜，使用壽命長。）價(jià)格費(fèi)用要求。價(jià)格便宜，使用壽命長。第28頁/共49頁第二十九頁，共49頁。30二、消聲器的聲學(xué)性能二、消聲器的聲學(xué)性能(xngnng)評價(jià)量評價(jià)量1 1）插入）插入(

25、ch r)(ch r)損失（損失（LILLIL）即系統(tǒng)即系統(tǒng)(xtng)中插入消聲器前后在系統(tǒng)中插入消聲器前后在系統(tǒng)(xtng)外某外某點(diǎn)測得的聲功率之差。點(diǎn)測得的聲功率之差。2 2）傳聲損失傳聲損失（TLTL）即消聲器進(jìn)出口端即消聲器進(jìn)出口端聲功率級聲功率級之差。之差。3 3）減噪量減噪量（L LNRNR）即消聲器進(jìn)出口端測得的即消聲器進(jìn)出口端測得的平均聲壓級平均聲壓級之差。之差。4 4）衰減量衰減量（L LA A）即消聲器即消聲器內(nèi)部兩點(diǎn)間內(nèi)部兩點(diǎn)間的聲壓級的差值，通常用消聲器的的聲壓級的差值，通常用消聲器的單位長度的衰減量（單位長度的衰減量（dB/mdB/m）來表征消聲器內(nèi)）來表征消聲器

26、內(nèi)聲傳播特聲傳播特性性。第29頁/共49頁第三十頁，共49頁。31一、消聲器的分類一、消聲器的分類(fn li)與適用范與適用范圍圍1 1）阻性消聲器）阻性消聲器（如（如P.177P.177圖圖9-19-1）：包括的形式包括的形式(xngsh)：直管式、片式、折：直管式、片式、折板式、聲流式、蜂窩式、板式、聲流式、蜂窩式、彎頭式等。彎頭式等。消聲的頻率特性：具有消聲的頻率特性：具有(jyu)中、高頻消聲性能。中、高頻消聲性能。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（即氣體流速不大的情況）。氣體流速不大的情況）。消聲原理消聲原理：利用：利用吸聲材料吸聲材料消

27、聲。把吸聲材料固消聲。把吸聲材料固定在氣流通道內(nèi)壁或按一定的方式在定在氣流通道內(nèi)壁或按一定的方式在管道中排列起來，就構(gòu)成了阻性消聲管道中排列起來，就構(gòu)成了阻性消聲器，器，與電學(xué)類比，吸聲材料就相當(dāng)于與電學(xué)類比，吸聲材料就相當(dāng)于電阻電阻，故稱阻性消聲器。，故稱阻性消聲器。第30頁/共49頁第三十一頁，共49頁。322 2）抗性消聲器）抗性消聲器包括包括(boku)(boku)的形式：擴(kuò)張室式（如的形式：擴(kuò)張室式（如P.181P.181圖圖9-39-3） 、共、共振腔式（如振腔式（如P.184P.184圖圖9-79-7） 、干涉型（如、干涉型（如P.188P.188圖圖9-109-10）。）。消聲

28、消聲(xio shn)的頻率特性：具有低、中頻消聲的頻率特性：具有低、中頻消聲(xio shn)性能。性能。適用范圍：消除空壓機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽車適用范圍：消除空壓機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽車(qch)排氣噪聲（較高氣速的情排氣噪聲（較高氣速的情況）。況）。消聲原理消聲原理：通過：通過控制聲抗的大小控制聲抗的大小來進(jìn)行消聲的。與來進(jìn)行消聲的。與阻性消聲器不同，它阻性消聲器不同，它不使用吸聲材料不使用吸聲材料而是在管而是在管道上接截面積突變的管段或旁接共振腔，利用道上接截面積突變的管段或旁接共振腔，利用聲阻抗的改變，使某些頻率的聲波在聲阻抗突聲阻抗的改變，使某些頻率的聲波在聲阻抗突變的界面發(fā)生變的界面發(fā)生反射、

29、干涉反射、干涉等現(xiàn)象，從而在消等現(xiàn)象，從而在消聲器的外測，達(dá)到了消聲的目的。聲器的外測，達(dá)到了消聲的目的。第31頁/共49頁第三十二頁，共49頁。333 3）阻抗）阻抗(zkng)(zkng)復(fù)合式消聲器（如：復(fù)合式消聲器（如：P.190P.190，圖圖9-129-12和和P.191P.191圖圖9-139-13）包括包括(boku)(boku)的形式：阻擴(kuò)型、阻共型、阻的形式：阻擴(kuò)型、阻共型、阻擴(kuò)共型等。擴(kuò)共型等。消聲的頻率特性：具有消聲的頻率特性：具有(jyu)(jyu)低、中、高頻消低、中、高頻消聲性能。聲性能。適用范圍：消除鼓風(fēng)機(jī)、大型風(fēng)洞、試車臺噪聲。適用范圍：消除鼓風(fēng)機(jī)、大型風(fēng)洞、

30、試車臺噪聲。消聲原理：把阻性與抗性兩種消聲原理通過適當(dāng)消聲原理：把阻性與抗性兩種消聲原理通過適當(dāng)結(jié)構(gòu)復(fù)合起來而構(gòu)成的?？啥ㄐ缘卣J(rèn)為阻性和抗結(jié)構(gòu)復(fù)合起來而構(gòu)成的?？啥ㄐ缘卣J(rèn)為阻性和抗性在同一頻帶的消聲值的疊加（并非簡單的疊加性在同一頻帶的消聲值的疊加（并非簡單的疊加關(guān)系）。關(guān)系）。第32頁/共49頁第三十三頁，共49頁。344 4）微穿孔）微穿孔(chunkng)(chunkng)板消聲器板消聲器包括的形式包括的形式(xngsh)(xngsh)：單層微穿孔板、雙層微穿孔板等。：單層微穿孔板、雙層微穿孔板等。消聲消聲(xio shn)(xio shn)的頻率特性：寬頻帶消聲的頻率特性：寬頻帶消聲(

31、xio shn)(xio shn)性能。性能。適用范圍：適于高溫、潮濕有水、有油霧及特別清適用范圍：適于高溫、潮濕有水、有油霧及特別清潔衛(wèi)生的場合。潔衛(wèi)生的場合。消聲原消聲原 理：利用微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)制成的消聲器。理：利用微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)制成的消聲器。第33頁/共49頁第三十四頁，共49頁。355 5）噴注耗散）噴注耗散(ho sn)(ho sn)型消聲器（也稱擴(kuò)散式消聲器）型消聲器（也稱擴(kuò)散式消聲器）包括的形式：小孔噴注型（如包括的形式：小孔噴注型（如P.194P.194圖圖9-159-15） 、降壓、降壓(jin y)(jin y)擴(kuò)容型、多孔擴(kuò)散型（如擴(kuò)容型、多孔擴(kuò)散型（如P.195P.

32、195圖圖9-169-16） 、引射摻冷型（如、引射摻冷型（如P.198P.198圖圖9-199-19） 。消聲消聲(xio shn)(xio shn)的頻率特性：寬頻帶消聲的頻率特性：寬頻帶消聲(xio shn)(xio shn)性能。性能。適用范圍：消除壓力氣體排放噪聲，如鍋爐排適用范圍：消除壓力氣體排放噪聲，如鍋爐排氣、高爐放氣、化工廠工藝氣體放散。氣、高爐放氣、化工廠工藝氣體放散。原理：不是在聲音發(fā)出后進(jìn)行消除，而是從發(fā)生原理：不是在聲音發(fā)出后進(jìn)行消除，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比，如果噴口直徑變小，噴口輻射的

33、噪直徑成反比，如果噴口直徑變小，噴口輻射的噪聲能量將從低頻移向高頻，于是低頻噪聲被降低聲能量將從低頻移向高頻，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)，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敏感的頻率范圍。，噴注噪聲將移到人耳不敏感的頻率范圍。第34頁/共49頁第三十五頁，共49頁。366 6）噴霧消聲器）噴霧消聲器（如如P.197P.197圖圖9-179-17）消聲的頻率特性：低頻消聲的頻率特性：低頻(dpn)消聲性能。消聲性能。適用范圍：消除適用范圍：消除(xioch)高溫蒸汽排放噪聲。高溫蒸汽排放噪聲。7 7）電子）電子(dinz)(dinz)

34、消聲器（如消聲器（如P.189P.189圖圖9-119-11）消聲的頻率特性消聲的頻率特性：寬頻帶消聲性能。：寬頻帶消聲性能。適用范圍適用范圍：用于：用于低頻消聲的一種輔助低頻消聲的一種輔助。原原 理理：噴淋水霧改變介質(zhì)的密度，即增加聲阻抗。：噴淋水霧改變介質(zhì)的密度，即增加聲阻抗。原原 理理：人為地產(chǎn)生一個(gè)：人為地產(chǎn)生一個(gè)幅值相同而相位相反幅值相同而相位相反的聲波的聲波，使兩列聲波在一定的空間區(qū)域相互，使兩列聲波在一定的空間區(qū)域相互干涉干涉而而抵消，達(dá)到降噪目的。抵消，達(dá)到降噪目的。第35頁/共49頁第三十六頁，共49頁。37三、消聲器的設(shè)計(jì)三、消聲器的設(shè)計(jì)(shj)程序程序1 1）噪聲源的調(diào)

35、查和特性分析（聲源解析、周圍自然）噪聲源的調(diào)查和特性分析（聲源解析、周圍自然環(huán)境和聲學(xué)環(huán)境條件等）環(huán)境和聲學(xué)環(huán)境條件等）2 2）噪聲標(biāo)準(zhǔn)的確定（根據(jù)評價(jià)區(qū)周圍環(huán)境要求及國）噪聲標(biāo)準(zhǔn)的確定（根據(jù)評價(jià)區(qū)周圍環(huán)境要求及國家相關(guān)聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)）家相關(guān)聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)）3 3）消聲量的計(jì)算（根據(jù)管道截面，確定消聲器通道）消聲量的計(jì)算（根據(jù)管道截面，確定消聲器通道結(jié)構(gòu)；根據(jù)降噪要求，決定消聲器的長度）結(jié)構(gòu)；根據(jù)降噪要求，決定消聲器的長度）4 4）選擇消聲器的類型（根據(jù)噪聲的頻譜，選定消聲）選擇消聲器的類型（根據(jù)噪聲的頻譜，選定消聲器的種類）器的種類）5 5）檢驗(yàn)（驗(yàn)算）檢驗(yàn)（驗(yàn)算

36、(yn sun)(yn sun)消聲頻率范圍）消聲頻率范圍）第36頁/共49頁第三十七頁，共49頁。38第二節(jié)第二節(jié) 阻性消聲器阻性消聲器一、阻性消聲器的聲衰減一、阻性消聲器的聲衰減(shui jin)量量lSLLA0其中：其中：L L消聲器氣流消聲器氣流(qli)(qli)通道斷面周長，通道斷面周長，m m S S消聲器的氣流消聲器的氣流(qli)(qli)通道截面積，通道截面積，m2m2 l l消聲器的有效長度，消聲器的有效長度，m m (a0) (a0)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. H.J. 賽賓經(jīng)驗(yàn)賽賓經(jīng)驗(yàn)(jngyn)(jngyn)公式：公式：

37、 lSLLA4 . 103. 1降噪量與材料吸聲性能和周長降噪量與材料吸聲性能和周長/ /截面比有關(guān)。截面比有關(guān)。理論計(jì)算公式：理論計(jì)算公式：第37頁/共49頁第三十八頁，共49頁。39例例1 1、選用同一種吸聲材料（平均吸聲系數(shù)為、選用同一種吸聲材料（平均吸聲系數(shù)為0.460.46）襯貼的消聲管道，管道有效長度為）襯貼的消聲管道，管道有效長度為2m2m，管道有效截面，管道有效截面(jimin)(jimin)積積1500cm21500cm2。當(dāng)截面。當(dāng)截面(jimin)(jimin)形狀分別為圓形、正方形和形狀分別為圓形、正方形和1 1：5 5矩形時(shí)，試問哪種截面矩形時(shí)，試問哪種截面(jimi

38、n)(jimin)形狀的聲音衰減量最大？哪種最??？形狀的聲音衰減量最大？哪種最??？解：解：由公式由公式(gngsh)：因?yàn)楣艿赖挠行б驗(yàn)楣艿赖挠行?yuxio)直徑為：直徑為：則管道則管道斷面有效周長斷面有效周長為：為： lSLLA4 . 103. 1mcmSD437. 071.43414. 315004mDL372. 1437. 014. 31 1）當(dāng)管道為當(dāng)管道為圓形圓形時(shí)時(shí)第38頁/共49頁第三十九頁，共49頁。40dBLA4 . 6215. 0372. 146. 003. 14 . 112 2）當(dāng)管道）當(dāng)管道(gundo)(gundo)截面為正方形時(shí)截面為正方形時(shí)則管道斷面則管道斷面(

39、dun min)周長為：周長為：mL549. 115. 04dBLA2 . 7215. 0549. 146. 003. 14 . 12所以所以(suy)，3 3）當(dāng)管道截面為當(dāng)管道截面為1 1：5 5矩形矩形時(shí)時(shí)則管道則管道斷面長和寬斷面長和寬分別為：分別為：m866. 0515. 05m173. 0515. 0第39頁/共49頁第四十頁，共49頁。41則管道則管道(gundo)斷面周長為：斷面周長為：mL078. 2)866. 0173. 0(2所以所以(suy)，dBLA6 . 9215. 0078. 246. 003. 14 . 13因此因此(ync)，有：，有：LA3LA2 LA1即：

40、即：管道截面為管道截面為矩形矩形的聲音衰減量最大，截面為的聲音衰減量最大，截面為圓形圓形管道聲音衰減量最小。管道聲音衰減量最小。第40頁/共49頁第四十一頁，共49頁。42二、高頻失效頻率（即消聲二、高頻失效頻率（即消聲(xio shn)性能下降的頻率）性能下降的頻率）Dcfn85. 1基于高頻率聲音的方向性強(qiáng)，與管壁的吸聲材料接觸基于高頻率聲音的方向性強(qiáng)，與管壁的吸聲材料接觸(jich)減少。減少。其中：其中：D D消聲通道截面平均邊長（當(dāng)量直徑），消聲通道截面平均邊長（當(dāng)量直徑），m m圓形管道為直徑；矩形管道為邊長平均值，其他管圓形管道為直徑；矩形管道為邊長平均值，其他管道取面積道取面積

41、(min j)(min j)的開方值。的開方值。第41頁/共49頁第四十二頁，共49頁。43當(dāng)頻率每增加一個(gè)倍頻帶，其消聲量約下降當(dāng)頻率每增加一個(gè)倍頻帶，其消聲量約下降1/31/3，其經(jīng)驗(yàn)，其經(jīng)驗(yàn)估算估算( sun)( sun)公式為：公式為：RNR33其中：其中：RR高于失效頻率的某倍頻帶高于失效頻率的某倍頻帶(pndi)(pndi)的消聲量；的消聲量； R R失效頻率處的消聲量（作為參考值）；失效頻率處的消聲量（作為參考值）； N N高于失效頻率的倍頻程頻帶高于失效頻率的倍頻程頻帶(pndi)(pndi)數(shù)。數(shù)。第42頁/共49頁第四十三頁，共49頁。44三、氣流對阻性消聲器性能三、氣流對阻性消聲器性能(xngnng)的影響的影響主要表現(xiàn)主要表現(xiàn)(bioxin)在兩個(gè)方面：在兩個(gè)方面：1 1）氣流）氣流(qli)(qli)的存在改變了消聲器內(nèi)聲衰減規(guī)律（特的存在改變了消聲器內(nèi)聲衰減規(guī)律（特別是高速氣流別是高速氣流(qli)(qli)）2 2）氣流在消聲器內(nèi)產(chǎn)生一種）氣流在消聲器內(nèi)產(chǎn)生一種附加噪聲附加噪聲，即，即氣流再生噪聲氣流再生噪聲A A：順流順流時(shí)（氣流與聲傳播方向一致），由于氣體流速在管道內(nèi)不時(shí)（氣流與聲傳播方向一致），由于氣體流速在管道內(nèi)不均一，根據(jù)均一，根據(jù)折射原理折射原理，聲波向管壁彎曲聲波向管壁彎曲，促進(jìn)消聲降噪；，促進(jìn)