第6節(jié)消聲技術(shù)

1、o 消聲器：是讓氣流通過使噪聲衰減的裝置，安消聲器：是讓氣流通過使噪聲衰減的裝置，安裝在氣流通過的管道中或進排氣口上，有效地裝在氣流通過的管道中或進排氣口上，有效地降低空氣動力性噪聲。降低空氣動力性噪聲。第六節(jié) 消聲技術(shù)6.1 消聲器性能評價6.1.1 聲學(xué)性能1、插入損失 LIL：系統(tǒng)中插入消聲器前后在系統(tǒng)外某點測得的聲功率級之差。12RWWLLL2、傳聲損失 LR：消聲器進口端聲功率級與出口端聲功率級之差。12ppNRLLL3、減噪量LNR：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. 衰減量 ：消聲器內(nèi)部兩點之間聲壓級的差值A(chǔ)L插入損失減噪量傳聲損失衰減量不只是消聲器

2、本身性能消聲器本身性能6.1.2 消聲器綜合性能要求：消聲器綜合性能要求：o 消聲：消聲：在正常工作狀況下，要求在較寬的頻帶在正常工作狀況下，要求在較寬的頻帶范圍有較大的消聲量，特別是對突出頻帶的噪范圍有較大的消聲量，特別是對突出頻帶的噪聲必須保證其消聲量。聲必須保證其消聲量。o 空氣動力性能：空氣動力性能：對氣流的壓力損失要小，壓力對氣流的壓力損失要小，壓力和功率損失在允許范圍內(nèi)，基本不影響設(shè)備的和功率損失在允許范圍內(nèi)，基本不影響設(shè)備的動力性能。動力性能。o 空間位置及構(gòu)造：空間位置及構(gòu)造：位置合理，構(gòu)造盡量簡單、位置合理，構(gòu)造盡量簡單、便于裝卸。所用結(jié)構(gòu)和材料要堅固耐用，滿足便于裝卸。所用

3、結(jié)構(gòu)和材料要堅固耐用，滿足各種使用環(huán)境下的聲學(xué)性能穩(wěn)定。各種使用環(huán)境下的聲學(xué)性能穩(wěn)定。6.2 消聲器的分類消聲器 阻性消聲器抗性消聲器阻抗復(fù)合式消聲器微穿孔板消聲器擴散性消聲器 擴張室消聲器共振腔消聲器干涉式消聲器無源消聲器有源消聲器小孔消聲器多孔擴散消聲器節(jié)流減壓消聲器6.2.1 阻性消聲器1、阻性消聲原理： 利用吸聲材料消聲的吸收型消聲器。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，因摩擦阻力和粘性阻力將聲能轉(zhuǎn)化為熱能，達到消聲日的。與電學(xué)類比，吸聲材料相當(dāng)于電阻，故稱阻性消聲器。優(yōu)點：在較寬的中、高頻范圍內(nèi)消聲，特別對刺耳 的高頻聲消聲效果明顯。缺點：在高溫、高速、含水蒸汽

4、、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。（1）直管式消聲器 o 優(yōu)點：加工簡單，空氣動力性能好，適用于氣 體流量較小的情況。o 缺點：不適于氣體流量較大的情況。高頻損失2、常用阻性消聲器的類型(2) 片式消聲器優(yōu)點：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 增加聲波反射次數(shù)，更多地與吸聲材料接觸， 提高了高頻消聲效果。o 優(yōu)點：適用于壓力和噪聲較高的設(shè)備。o 缺點：大大增加了阻力損失。（4）聲流式消聲器o 增加反射次數(shù)，并對某些頻率產(chǎn)生吻合振動。o 優(yōu)點：高消聲、低阻損，阻力系數(shù)介于片式和折 板式消聲器之間，適用大

5、斷面流通管道。o 缺點：加工復(fù)雜，造價較高。(5) 蜂窩式消聲器o優(yōu)點：中、高頻消聲效果好，可根據(jù)不同的適應(yīng) 范圍，設(shè)計單元結(jié)構(gòu)。o缺點：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、流速較低的情況。（6）室式消聲器o優(yōu)點：消聲頻帶較寬，消聲量較大。o缺點：阻力損失較大，占用空間也大，一般適用 于低速進排風(fēng)消聲。（7）迷宮式消聲器o 優(yōu)點：可用于流量大、流速低，要求消聲量高 的情況。o 缺點：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：阻損小，體積小，重量輕、安裝簡便o用于鍋爐鼓風(fēng)機進風(fēng)口消聲、各類風(fēng)機進風(fēng)口或管道開口端。隔聲罩、室頂部的散熱消聲器風(fēng)口。

6、（9）彎頭式 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6.2.2 抗性消聲器o 抗性消聲器，利用聲波的反射或干涉進行消抗性消聲器，利用聲波的反射或干涉進行消 聲，聲，借助管道截面的突變或旁設(shè)共振腔。借助管道截面的突變或旁設(shè)共振腔。o 優(yōu)點： 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。o 常見的有擴張室式、共振腔式。常見的有擴張室式、共振腔式。 1. 擴張室式消聲器o 利用管道橫斷面的擴張和收縮引起的反射和干涉現(xiàn)象進行消聲。o S2和S1比例決定消聲量，比例越大，消聲量越大。o l決定消聲頻率和通過頻率。222111110lg

7、10lg 1() sin4/,:2,RILmklmmSSlfkkC 稱為抗性消聲器的擴張比。消聲器的長度波數(shù)，a.消聲量的計算： 管道截面收縮m倍或擴張m倍，消聲作用相同，工程中為了減少對氣流的阻力，常用擴張管。1sin.)2 , 1 , 0(4/) 12(2/12nklnnlkl時，即時，當(dāng)21110lg 1()4RLmmmax(21)4cfnl消聲量達最大值時的相應(yīng)頻率 / 2(0,1,2.) sin0klnlnnkl 當(dāng)時， 即時，消聲器的傳聲損失：0RL min2ncfl 消聲量達最小值時的相應(yīng)頻率為消除某一頻率噪聲，適當(dāng)選擇擴張室的長度b. 改善消聲特性的方法o多節(jié)擴張室串聯(lián)o 在擴

8、張室內(nèi)插入內(nèi)接管2. 共振式消聲器o 利用共振吸聲原理進行消聲。3. 干涉式消聲器o原理：借助相干波相互抵消作用，達到消聲目的o分類：無源(被動式)和有源(主動式)消聲器兩類o特點：具有顯著的頻率選擇性（a）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（b）有源消聲器加相位相反的聲波使它們產(chǎn)生干涉而抵消。6.2.3 阻抗復(fù)合式消聲器6. 2.4 微穿孔板消聲器消聲原理：微穿孔板消聲器是一種高聲阻、低聲質(zhì)量的吸聲元件。微穿孔板孔小，聲阻大，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有效控

9、制共振吸收峰的位置。1. 小孔消聲器消聲原理：將一個大的噴口，在保持相同排氣量前提下，改為許多小孔來代替，而小孔將高頻聲移到人耳不敏感的超聲范圍，達到降噪的目的。6.2.5 擴散消聲器2. 多孔擴散消聲器3.節(jié)流減壓消聲器6.3.1 消聲設(shè)計原則(1)根據(jù)所需噪聲量、空氣動力性能要求以及設(shè)備管道 中的防潮、耐蝕、防火、耐高溫等要求，選擇消聲器的類型。噪聲源具體采取措施低、中頻為主（離心式通風(fēng)機）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、燃氣輪機）阻抗復(fù)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）小孔消聲器潮濕高溫、

10、油霧，有火焰空氣動力設(shè)備抗性消聲器或微穿孔板消聲器6.3 消聲設(shè)計消聲措施的選擇原則消聲措施的選擇原則(2) 據(jù)聲源空氣動力性能的要求，考慮消聲器的空 氣動力性能，使消聲器的阻力損失控制在機械 設(shè)備正常的工作范圍內(nèi)；(3) 設(shè)計消聲器時，考慮到氣流再生噪聲的影響， 使氣流再生噪聲小于環(huán)境允許的噪聲級；(4) 注意消聲器和管道中的氣流速度；(5) 還應(yīng)該考慮到隔聲及堅固耐用、體積大小與空 氣機械設(shè)備匹配問題。6.3.2 消聲設(shè)計程序噪聲源現(xiàn)場調(diào)查及特性分析驗算其消聲效果（上下截止頻率的檢驗、消聲器的壓力損失、實際消聲效果）了解環(huán)境特點，選噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)計算所需消聲量設(shè)計合適的消聲器確定受聲點允許的

11、噪聲級和各頻帶聲壓級噪聲源使用條件設(shè)備空氣動力特性6.3.3 阻性消聲器的設(shè)計(1) 阻性消聲器的設(shè)計程序 a. 選擇消聲器的結(jié)構(gòu)形式 管道直徑： 300mm 單通道直式消聲器 300-500mm 片式消聲器 500mm片式、蜂窩式或其它形式b. 選擇合適的吸聲材料c. 確定消聲器的長度d. 合理選擇吸聲材料的護面結(jié)構(gòu)e. 驗算消聲效果： 高頻失效頻率、氣流再生的影響。 壓力損失（2）阻性消聲器的設(shè)計計算方法a. 消聲量的計算 （P77）lSLLA0lSLLA4 . 1)(03. 1b.高頻失效頻率的計算（P80）Dcfn85. 1RNR336.3.4 共振式消聲器的設(shè)計程序a. 根據(jù)降噪要求，確定共振頻率和頻帶的消聲 量，而后求出相應(yīng)的K值; （P85）210lg(12)RLK倍頻帶：1/3倍頻帶：210lg(119)RLK某一頻率： 2210lg 1RrrKLffff b. 確定K值后，按公式計算出V和G值;SGVK2VGcfr2c. 設(shè)計消聲器的幾何尺寸 對同一G：有多種孔徑、板厚和穿孔數(shù)的組合； 對同一V：有多種不同幾何形狀和尺寸。 常用的設(shè)計孔徑取3-10mm; 開孔率為0