1、消 聲 器鍋爐煙囪消聲器鍋爐煙囪消聲器 汽車消聲器汽車消聲器 Chapter 9 消聲器o9.1 消聲器性能評(píng)價(jià)o9.2 消聲器的分類和消聲機(jī)理o9.3 消聲設(shè)計(jì)9.1 消聲器性能評(píng)價(jià)o9.1.1 聲學(xué)性能o9.1.2 空氣動(dòng)力性能o9.1.3 結(jié)構(gòu)性能9.1.1 聲學(xué)性能1.插入損失2.傳遞損失3.傳遞聲壓級(jí)差4.插入聲壓級(jí)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(jí)之差，單位分貝。iD 2.傳遞損失Dt 傳遞損失：消聲器進(jìn)口端聲功率級(jí)與出口端聲功率級(jí)之差。3. 傳遞聲壓級(jí)差tpD消聲器進(jìn)口端面測得的平均聲壓級(jí)與出口端測得的平均聲壓級(jí)差。4. 插入聲壓級(jí)差安裝消聲器前

2、后在同一點(diǎn)測得的聲壓級(jí)差或同一小塊面積得到的平均聲壓級(jí)差。ipDa.局部阻力損失局部阻力損失 22uHeb.摩擦阻損摩擦阻損: :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。22uDlHf9.1.2 空氣動(dòng)力學(xué)性能阻力損失9.1.3 結(jié)構(gòu)性能材料堅(jiān)固、耐用；體積小、重量輕；結(jié)構(gòu)簡單、便于加工、使用、價(jià)格便宜。消聲器的基本要求消聲器的基本要求o聲學(xué)性能聲學(xué)性能o空氣動(dòng)力性能空氣動(dòng)力性能o結(jié)構(gòu)機(jī)械性能結(jié)構(gòu)機(jī)械性能o外觀要求外觀要求o價(jià)格要求價(jià)格要求9.2 消聲器的分類和消聲機(jī)理消聲器 阻性消聲器抗性消聲器微穿孔板消聲器擴(kuò)散性消聲器 有源消聲器9.2.1 阻性消聲器o1.消聲機(jī)理：內(nèi)設(shè)吸聲材

3、料或結(jié)構(gòu)一維公式：lSLD0lSLD4 . 1)(03. 1經(jīng)驗(yàn)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(shè)吸聲材料的邊長總和，ml: 消聲器長度，S：消聲器截面積02. 阻性消聲器的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：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。缺點(diǎn)：在高溫、高速、含水蒸汽、含塵、含油以及對吸聲材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equdcf85. 1c聲速，聲速，m/s；deq消聲通道的等效直徑，消聲通道的等效直徑，m4.常用阻性消聲器的類型o1. 直管式 2.片式 3.蜂窩式o4.折板式 5. 聲流式 6.室式 o7

4、.迷宮式 8.盤式 9.彎頭式 1. 直管式消聲器 o優(yōu)點(diǎn)：加工簡單，空氣動(dòng)力性能好，適用于氣體流速較小的情況。o缺點(diǎn)：不適用于氣體流速較大的情況。2. 片式消聲器o優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，中、高頻消聲效果好，阻力系數(shù)較小。3. 折板式消聲器o優(yōu)點(diǎn)：適用于壓力和噪聲較高的設(shè)備。o缺點(diǎn)：大大增加了阻力損失。4. 聲流式消聲器o優(yōu)點(diǎn)：可達(dá)到高消聲、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。o缺點(diǎn)：加工復(fù)雜，造價(jià)較高。5. 蜂窩式消聲器o優(yōu)點(diǎn)：中、高頻消聲效果好，可根據(jù)不同的適應(yīng)范圍，設(shè)計(jì)單元結(jié)構(gòu)。o缺點(diǎn)：阻力損失較大，阻力系數(shù)一般在1-1.5之間，用于風(fēng)量較大、流速較低的情

5、況。6. 室式消聲器o優(yōu)點(diǎn)：消聲頻帶較寬，消聲量較大。o缺點(diǎn)：阻力損失較大，占用空間也大，一般適用于低速進(jìn)排風(fēng)消聲。7. 迷宮式消聲器o優(yōu)點(diǎn)：可用于流量大、流速低，要求消聲量高的情況。o缺點(diǎn)：氣流速度不能過大，否則產(chǎn)生的阻力損失較大。8. 盤式消聲器o優(yōu)點(diǎn)：阻損小，體積小，重量輕、安裝簡便o用于鍋爐鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口消聲、各類風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口或管道開口端。隔聲罩、室頂部的散熱消聲器風(fēng)口。9. 彎頭式 o優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、體積小，占地少，在通風(fēng)空調(diào)工程中應(yīng)用普遍o缺點(diǎn)：較大的壓力損失應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例:某型號(hào)風(fēng)機(jī)，風(fēng)量為某型號(hào)風(fēng)機(jī)，風(fēng)量為40m3/min，進(jìn)氣管口直徑為，進(jìn)氣管口直徑為200mm，距進(jìn)氣口距進(jìn)氣

6、口3m處測得的噪聲頻譜如表。要求消聲后在距進(jìn)氣口處測得的噪聲頻譜如表。要求消聲后在距進(jìn)氣口3m處達(dá)處達(dá)到到NR90，試對進(jìn)氣口作阻性消聲器設(shè)計(jì)。，試對進(jìn)氣口作阻性消聲器設(shè)計(jì)。2降噪要求降噪要求/NR90107100959290878684序序號(hào)號(hào)項(xiàng)目項(xiàng)目倍頻程中心頻率倍頻程中心頻率/Hz6312525050010002000400080001進(jìn)氣口噪聲進(jìn)氣口噪聲/dB109112104115116108104943消聲量消聲量/dB212923262118104L/S2020202020202020700.030.520.780.860.850.830.800.786(0)0.40.71.11

7、.31.31.21.21.15消聲器長度消聲器長度/m0.250.860.860.891.000.880.750.459.2.2 抗性消聲器優(yōu)點(diǎn)：不需要使用多孔吸聲材料，耐高溫、抗潮，流速較大，潔凈要求較高的條件有優(yōu)勢。對低頻噪聲有較好的效果。不使用吸聲材料，依靠管道截面的突變或旁接共振腔，通過聲波的反射、干涉降低聲能量。常用抗性消聲器的類型o1.擴(kuò)張室式消聲器o2.共振式消聲器o3.干涉式消聲器1. 擴(kuò)張室式消聲器o利用管道橫斷面的擴(kuò)張和收縮引起的反射和干涉現(xiàn)象進(jìn)行消聲。1. 擴(kuò)張室式消聲器222111110lg10lg 1() sin4/,:2,IDmklmmSSlkk稱為抗性消聲器的擴(kuò)張

8、比。消聲器的長度波數(shù)，a.消聲量的計(jì)算： 消聲器的傳遞損失：1sin.)2 , 1 , 0(4/) 12(2/12nklnnlkl時(shí)，即時(shí)，當(dāng)2)1(411lg10mmD0sin.)2 , 1 , 0(2/klnnlnkl時(shí)，即時(shí)，當(dāng)0Db.改善消聲特性的方法： 多節(jié)擴(kuò)張室串聯(lián)b.改善消聲特性的方法： 在擴(kuò)張室內(nèi)插入內(nèi)接管equdcf22. 1112VlScflc.上、下限截止頻率：2. 共振式消聲器o利用共振吸聲原理進(jìn)行吸聲。優(yōu)點(diǎn)：適用于低中頻頻段優(yōu)點(diǎn)：適用于低中頻頻段缺點(diǎn)：消聲頻帶窄缺點(diǎn)：消聲頻帶窄2. 共振式消聲器a.消聲量的計(jì)算：對頻率為f 的聲波的消聲量為：221lg10ffffDr

9、r20,0.84(0.8 )2nSn dGVGtdtdSVGcfr22. 共振式消聲器2. 共振式消聲器o某一頻帶內(nèi)共振時(shí)的消聲量：210lg(12)D倍頻帶：1/3倍頻帶：210lg(1 19)DSGV22. 共振式消聲器b.改善消聲性能的方法：o選定較大的 值；o增加聲阻；o多節(jié)共振腔串聯(lián)。應(yīng)用實(shí)例：應(yīng)用實(shí)例：在管徑為在管徑為100mm100mm的常溫氣流管道上，設(shè)計(jì)一單腔共振消聲器，的常溫氣流管道上，設(shè)計(jì)一單腔共振消聲器，要使其中要使其中125Hz125Hz的倍頻程上有的倍頻程上有15dB15dB的消聲量。的消聲量。322340 4 0.00785(2)0.027()3.14 12522

10、 3.14 125()()0.0270.144340rrc SVmffGVmc 空腔體積（1）通流面積）通流面積S=0.00785m2，由，由D=10lg(1+22)，求得，求得=4 （3）確定設(shè)計(jì)方案為與原管道同軸的圓筒形共振腔，內(nèi)徑為）確定設(shè)計(jì)方案為與原管道同軸的圓筒形共振腔，內(nèi)徑為100mm， 外徑為外徑為400mm，則共振腔的長度為：，則共振腔的長度為：222221044 0.0270.23()(0.40.1 )20.50.844VlmmddnStmmdcmtdn選用厚的鋼板，孔徑，由G=求得開孔數(shù)為個(gè)2GVSVGcfr2(4)125;1.2210372rcGfHz fHzVD上c驗(yàn)算

11、 在消聲范圍內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)高頻失效問題。5 44 孔4001002303. 干涉式消聲器o原理：借助于相干聲波相互抵消作用，來達(dá)到消聲目的。o分類：無源(被動(dòng)式)消聲器和有源(主動(dòng)式)消聲器兩類。o特點(diǎn)：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)分別傳播不同的距離后，再匯合在一起。 2) 12(21nll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(fù)合式消聲器9.2.4 微穿孔板式消聲器9.2.5 擴(kuò)散消聲器1.小孔噴注消聲器2.多孔擴(kuò)散消聲器3.節(jié)流減壓消聲器降低流速極高的降低流速極高的排氣放空噪聲排氣放空噪聲1.小孔噴注消聲器0.2pjetvfD2.多孔擴(kuò)散消聲器3.節(jié)流減壓消聲器9.3 消聲設(shè)計(jì)原則o消聲措施適用于降低空氣動(dòng)力性機(jī)器、設(shè)備的噪聲。 1.根據(jù)所需降噪量、空氣動(dòng)力性能要求以及空氣動(dòng)力設(shè)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(fēng)機(jī)）阻性或阻抗復(fù)合式消聲器帶寬噪聲源（高速旋轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)）阻抗復(fù)合式消聲器或微穿孔板消聲器脈動(dòng)性低頻噪聲源（空氣內(nèi)燃機(jī)）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(kuò)散消