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環(huán)境聲學(xué)及其相關(guān)技術(shù)第4次課2環(huán)境聲學(xué)及其相關(guān)技術(shù)第4次課2環(huán)境聲學(xué)及其相關(guān)技術(shù)第4次課2眾所周知,只有當(dāng)噪聲源、傳播途徑、接受者三要素同時(shí)存在,噪聲才構(gòu)成對環(huán)境的污染和對人的危害。因此控制噪聲必須從三方面著手:噪聲源的控制傳播途徑的控制接受者的防護(hù)環(huán)境聲學(xué)及其相關(guān)技術(shù)第4次課2環(huán)境聲學(xué)及其相關(guān)技術(shù)第4次課21眾所周知,只有當(dāng)噪聲源、傳播途徑、接受者三要素同時(shí)存在,噪聲才構(gòu)成對環(huán)境的污染和對人的危害。因此控制噪聲必須從三方面著手:噪聲源的控制傳播途徑的控制接受者的防護(hù)眾所周知,只有當(dāng)噪聲源、傳播途徑、接受者三要素同時(shí)存噪聲源的控制?控制噪聲最積極的方法,就是在聲源上進(jìn)行治理。如提高工藝水平、改進(jìn)操作方法、提高零部件的加工精度等。具體可以從以下方面進(jìn)行。振動控制技術(shù)。應(yīng)用新材料、改進(jìn)機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)改革工藝和操作方法提高零部件加工精度和裝配質(zhì)量噪聲源的控制?控制噪聲最積極的方法,就是在聲源上進(jìn)傳播途徑的控制利用區(qū)域分開的方法降低噪聲利用地形和聲源的指向性降低噪聲利用綠化降低噪聲123視頻傳播途徑的控制利用區(qū)域分開的方法降低噪聲利用地形和聲源的傳播途徑的控制利用區(qū)域分開的方法降低噪聲利用地形和聲源的指向性降低噪聲利用綠化降低噪聲123視頻傳播途徑的控制利用區(qū)域分開的方法降低噪聲利用地形和聲源的傳播途徑的控制傳播途徑的控制接受者的防護(hù)常用的辦法有:佩戴隔音耳塞、耳罩、頭盔,采取輪班作業(yè),縮短在噪聲環(huán)境中的工作時(shí)間等。它們主要是利用隔聲的原理來阻擋噪聲傳入耳膜.接受者的防護(hù)常用的辦法有:佩戴隔音耳塞、耳罩、頭盔,采取輪噪聲污染控制的原則
隔聲吸聲消聲隔振噪聲污染控制的原則隔聲吸聲消聲隔振
隔聲是噪聲控制工程中常用的措施之一。它是利用墻體、各種板材及構(gòu)件使噪聲源和接收者分開,阻斷噪聲在空氣中的傳播,從而達(dá)到降低噪聲的目的。當(dāng)聲波在傳播過程中,遇到勻質(zhì)屏障物,使一部分聲能被屏障物反射,一部分被屏障物吸收,一部分聲能透過屏障物輻射到另一空間,透射聲能僅是入射聲能的一小部分,具有隔聲能力的屏障物,稱為隔聲構(gòu)件或隔聲設(shè)備.
隔聲隔聲構(gòu)件隔聲量的大小與隔聲構(gòu)件的材料、結(jié)構(gòu)和聲波的頻率有關(guān)。隔聲是噪聲控制工程中常用的措施之一。它是利用墻體、各
隔聲雙層墻的隔聲性能
實(shí)踐與理論證明,單純依靠增加結(jié)構(gòu)的重量來提高隔聲效果既浪費(fèi)材料,隔聲效果也不理想。若在兩層墻間夾以一定厚度的空氣層,其隔聲效果會優(yōu)于單層實(shí)心結(jié)構(gòu),從而突破質(zhì)量定律的限制。兩層勻質(zhì)墻與中間所夾一定厚度的空氣層所組成的結(jié)構(gòu),稱為雙層墻。一般情況下,雙層墻比單層勻質(zhì)墻隔聲量大5-10dB;如果隔聲量相同,雙層墻的總重比單層墻減少2/3-3/4。空氣層的作用提高了隔聲效果。其機(jī)理是當(dāng)聲波透過第一層墻時(shí),由于墻外及夾層中空氣與墻板特性阻抗的差異,造成聲波的兩次反射,形成衰減,并且由于空氣層的彈性和附加吸收作用,使振動的能量衰減較大,然后再傳給第二層墻,又發(fā)生聲波的兩次反射,使透射聲能再次減少,因而總的透射損失更多。隔聲雙層墻的隔聲性能
實(shí)踐與理論證明常見的隔聲設(shè)備有:隔聲罩;隔聲間;隔聲屏等常見的隔聲設(shè)備有:隔聲罩;隔聲間;隔聲屏等噪聲污染控制的原則
隔聲吸聲消聲隔振降噪措施中,吸聲是一種最有效的方法,因而在工程中被廣泛應(yīng)用。采用吸聲手段改善噪聲環(huán)境時(shí),通常有兩種處理方法:一是采用吸聲材料,二是采用吸聲結(jié)構(gòu)。噪聲污染控制的原則隔聲吸聲消聲隔振降噪措施中,吸吸聲材料在普通房間里,當(dāng)室內(nèi)聲源發(fā)出噪聲時(shí),人們除了可以聽到由聲源傳來的直達(dá)聲以外,還會聽到由室內(nèi)各表面反射而形成的反射聲,使在室內(nèi)的人們受到更大的噪聲影響。當(dāng)聲波入射到物體表面時(shí),一部分能量被反射,一部分能量被吸收,其余一部分聲能卻可以透過物體。這種情況下,吸聲材料和物體的吸聲結(jié)構(gòu)就成為一種很重要的防止噪聲污染的方法。吸聲材料在普通房間里,當(dāng)室內(nèi)聲源發(fā)出噪聲時(shí),人們除吸聲材料多孔性吸聲材料的吸聲機(jī)理多孔性吸聲材料要具有吸聲性能,就必須具備兩個重要條件:一是具有大量的孔隙,二是孔與孔之間要連通。當(dāng)聲波入射到多孔性吸聲材料表面后,一部分聲波從多孔材料表面反射,另一部分聲波透射進(jìn)入多孔材料,進(jìn)入多孔材料的這部分聲波,引起多孔性吸聲材料內(nèi)的空氣振動,由于多孔性材料中空氣與孔的摩擦和粘滯阻力等,將一部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能。此外,聲波在多孔性吸聲材料內(nèi)經(jīng)過多次反射進(jìn)一步衰減,當(dāng)進(jìn)入多孔性吸聲材料內(nèi)的聲波再返回時(shí),聲波能量已經(jīng)衰減很多,只剩下小部分的能量,大部分則被多孔性吸聲材料損耗吸收掉。吸聲材料多孔性吸聲材料的吸聲機(jī)理多孔性吸聲影響多孔性吸聲材料吸聲系數(shù)的因素1.流阻
流阻Rl是評價(jià)吸聲材料或吸聲結(jié)構(gòu)對空氣粘滯性能影響大小的參量。流阻的定義是:微量空氣流穩(wěn)定地流過材料時(shí),材料兩邊的靜壓差和流速之比,流阻與空氣的粘滯性、材料或結(jié)構(gòu)的厚度、密度等都有關(guān)系。通常將吸聲材料或吸聲結(jié)構(gòu)的流阻控制在一個適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi),吸聲系數(shù)大的材料或結(jié)構(gòu),其流阻也相對比較大,而過大的流阻將影響通風(fēng)系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)的正常工作,因此在吸聲設(shè)計(jì)中必須兼顧流阻特性。吸聲材料2.材料的厚度
大量的試驗(yàn)證明:吸聲材料的厚度決定了吸聲系數(shù)的大小和頻率范圍。增大厚度可以增大吸聲系數(shù),尤其是增大中低頻吸聲系數(shù)。同一種材料,厚度不同,吸聲系數(shù)和吸聲頻率特性不同;不同的材料,吸聲系數(shù)和吸聲頻率特性差別也很大,具體選用時(shí)可以查閱相關(guān)聲學(xué)手冊。影響多孔性吸聲材料吸聲系數(shù)的因素1.流阻流阻與空氣的吸聲材料3.材料的容重或空隙率
材料的容重是指吸聲材料加工成型后單位體積的重量。有時(shí),也用空隙率來描述。空隙率是指多孔性吸聲材料中連通的空氣體積與材料總體積的比值,材料的容重或空隙率不同,對吸聲材料的吸聲系數(shù)和頻率特性有明顯影響。一般情況下,密實(shí)、容重大的材料,其低頻吸聲性能好,高頻吸聲性能較差;相反,松軟、容重小的材料,其低頻吸聲性能差,而高頻吸聲性能較好。因此,在具體設(shè)計(jì)和選用時(shí),應(yīng)該結(jié)合待處理空間的聲學(xué)特性,合理地選用材料的容重。4.濕度和溫度
濕度對多孔性材料的吸聲性能也有十分明顯的影響。隨著孔隙內(nèi)含水量的增大,孔隙被堵塞,吸聲材料中的空氣不再連通,空隙率下降,吸聲性能下降,吸聲頻率特性也將改變。因此,在一些含水量較大的區(qū)域,應(yīng)合理選用具有防潮作用的超細(xì)玻璃棉氈等,以滿足南方潮濕氣候和地下工程等使用的需要。
溫度對多孔性吸聲材料也有一定影響。溫度下降時(shí),低頻吸聲性能增加;溫度上升時(shí),低頻吸聲性能下降,因此在工程中,溫度因素的影響也應(yīng)該引起注意。吸聲材料3.材料的容重或空隙率4.濕度和溫度吸聲材料5.材料后空氣層的影響
在實(shí)際工程結(jié)構(gòu)中,為了改善吸聲材料的低頻吸聲性能,通常在吸聲材料背后預(yù)留一定厚度的空氣層??諝鈱拥拇嬖冢喈?dāng)于在吸聲材料后又使用了一層空氣作為吸聲材料,或者說,相當(dāng)于使用了吸聲結(jié)構(gòu)。6.材料飾面的影響
在實(shí)際工程中,為了保護(hù)多孔性吸聲材料不致變形以及污染環(huán)境,通常采用金屬網(wǎng)、玻璃絲布、及較大穿孔率的穿孔板等作為包裝護(hù)面;此外,有些環(huán)境還需要對表面進(jìn)行噴漆等,這些都將不同程度地影響吸聲材料的吸聲性能。但當(dāng)護(hù)面材料的穿孔率(穿孔面積與護(hù)面總面積的比值)超過20%時(shí),這種影響可以忽略不計(jì)。吸聲材料5.材料后空氣層的影響吸聲材料常用吸聲材料的吸聲系數(shù)及相關(guān)參數(shù)材料名稱容重kg/m3厚度(cm)倍頻帶中心頻率(Hz)1252505001k22k吸聲系數(shù)超細(xì)玻璃棉252.50.020.070.220.590.940.9450.050.240.720.970.900.98100.110.850.880.830.930.97礦棉24060.250.550.780.750.870.91毛氈37050.110.300.500.500.500.52微孔磚45062040.090.290.640.720.720.865.50.200.400.600.520.650.62膨脹珍珠巖360100.360.390.440.500.550.55吸聲材料常用吸聲材料的吸聲系數(shù)及相關(guān)參數(shù)材料名稱容重吸聲材料常用建筑材料的吸聲系數(shù)建筑材料倍頻帶中心頻率(Hz)1252505001k22k吸聲系數(shù)普通磚0.030.030.030.040.050.07涂漆磚0.010.010.020.020.020.03混凝土塊0.360.440.310.290.390.25涂漆混凝土塊0.100.050.060.070.090.08混凝土0.010.010.020.020.020.02木料0.150.110.100.070.060.07灰泥0.010.020.020.030.040.05大理石0.010.010.020.020.020.03玻璃窗0.150.100.080.080.070.05吸聲材料常用建筑材料的吸聲系數(shù)建筑材料倍頻帶中心頻率吸聲材料一些常用建筑結(jié)構(gòu)的吸聲系教及相關(guān)參數(shù)材料名稱材料厚度(cm)空氣層厚度(cm)倍頻帶中心頻率(Hz)1252505001k22k吸聲系數(shù)刨花板2.500.180.140.290.480.740.8450.180.180.500.480.580.85三合板0.350.210.730.210.190.080.12100.590.380.180.050.040.08細(xì)木絲板1.6500.040.110.200.210.600.6850.290.770.730.680.810.83甘蔗板1.300.060.120.200.210.600.6830.280.400.330.320.370.26木質(zhì)纖維板1.100.060.150.280.300.330.3150.220.300.340.320.410.42泡沫水泥500.320.390.480.490.470.5450.420.400.430.480.490.55吸聲材料一些常用建筑結(jié)構(gòu)的吸聲系教及相關(guān)參數(shù)材料名稱材Unitofmeasure纖維類材料纖維類材料又分無機(jī)纖維和有機(jī)纖維兩類。無機(jī)纖維類主要有玻璃棉、玻璃絲、礦渣棉、巖棉及其制品。有機(jī)纖維類主要有棉麻下腳料、棉絮、稻草、海草及由甘蔗渣、麻絲等經(jīng)過加工而制成的各種軟質(zhì)纖維板Unitofmeasure纖維類材料纖維類材料又分無機(jī)Unitofmeasure泡沫類材料主要有脲醛泡沫塑料、氨基甲酸酯泡沫塑料等。這類材料的優(yōu)點(diǎn)是容積密度小(10~14kg/m3)、導(dǎo)熱系數(shù)小、質(zhì)地軟。缺點(diǎn)是易老化、耐火性差。目前用的最多的是聚氨酯泡沫塑料Unitofmeasure泡沫類材料主要有脲醛泡沫塑料Unitofmeasure顆粒類材料主要有膨脹珍珠巖、多孔陶土磚、礦渣水泥等。它們具有保溫、防潮、不燃、耐熱、耐腐蝕、抗凍等優(yōu)點(diǎn)Unitofmeasure顆粒類材料主要有膨脹珍珠巖、吸聲結(jié)構(gòu)吸聲處理中較常采用的另一措施就是采用吸聲結(jié)構(gòu)。吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲機(jī)理,就是利用赫姆霍茲共振吸聲原理。共振吸聲原理當(dāng)聲波入射到赫姆霍茲共振吸聲器的入口時(shí),容器內(nèi)口的空氣受到激勵,將產(chǎn)生振動,容器內(nèi)的介質(zhì)將產(chǎn)生壓縮或膨脹變形,最簡單的赫姆霍茲共振吸聲器赫姆霍茲共振吸聲器的共振頻率為赫姆霍茲共振吸聲器達(dá)到共振時(shí),其聲抗最小,振動速度達(dá)到最大,對聲的吸收也達(dá)到最大。聲速,入口管長度,入口管面積容器體積吸聲結(jié)構(gòu)吸聲處理中較常采用的另一措施就是采用吸聲結(jié)構(gòu)工程中常用的吸聲結(jié)構(gòu)有空氣層吸聲結(jié)構(gòu)、薄膜共振吸聲結(jié)構(gòu)和板共振吸聲結(jié)構(gòu)、穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)、微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)、吸聲尖劈等,其中最簡單的吸聲結(jié)構(gòu)就是吸聲材料后留空氣層的吸聲結(jié)構(gòu)。1.空氣層吸聲結(jié)構(gòu)1.空腔厚度0,2.空腔厚度100mm,3.空腔厚度=300mm低頻的吸聲性能可得到大大改善吸聲結(jié)構(gòu)工程中常用的吸聲結(jié)構(gòu)有空氣層吸聲結(jié)構(gòu)TextText * 資料來源: 2.薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)
將薄的膠合板、塑料板、金屬板等材料的周邊固定在墻或頂棚的框架(稱龍骨)上,這種由薄板和板后的封閉空氣層構(gòu)成的系統(tǒng)稱為薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)。當(dāng)聲波入射到薄板上時(shí),薄板就產(chǎn)生振動,發(fā)生彎曲變形,板因此而出現(xiàn)內(nèi)摩擦損耗,使振動的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃浚_(dá)到減噪的目的。當(dāng)入射聲波的頻率與板系統(tǒng)的固有頻率相同時(shí),便發(fā)生共振,板的彎曲變形最大,消耗聲能最多。工程中,薄板厚度一般為3~6mm,空氣層厚度為30~100mm,其吸聲系數(shù)一般為0.2~0.5,共振頻率為100~300Hz,屬低頻吸聲。若在薄板結(jié)構(gòu)的邊緣放一些柔軟材料,如橡膠條、海綿條、毛氈等,可以明顯改善其吸聲效果。吸聲結(jié)構(gòu)TextText * 2.薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)吸聲結(jié)構(gòu)3.單孔共振吸聲結(jié)構(gòu)由腔體和頸口組成,腔體通過頸部與大氣相通,孔頸中的空氣柱很短,可視為不可壓縮的整體,當(dāng)聲波入射時(shí),孔頸中的氣柱在聲波的作用下便像活塞一樣做往復(fù)運(yùn)動,與頸壁發(fā)生摩擦使聲能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏鴵p耗。當(dāng)系統(tǒng)的固有頻率與入射聲波頻率一致時(shí),便發(fā)生共振,聲能得到最大吸收。這種結(jié)構(gòu)對低頻吸聲作用明顯。是最簡單的赫姆霍茲共振吸聲結(jié)構(gòu).吸聲結(jié)構(gòu)按照板穿孔的多少將其分為單孔共振吸聲結(jié)構(gòu)和多孔共振吸聲結(jié)構(gòu)微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu),穿孔率通常只有1%~3%,其孔徑一般小于3mm微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)同樣屬于共振吸聲結(jié)構(gòu),其吸聲機(jī)理與穿孔板結(jié)構(gòu)也基本相同。與普通穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)相比,其特點(diǎn)是吸聲頻帶寬、吸聲系數(shù)高,缺點(diǎn)是加工困難、成本高。3.單孔共振吸聲結(jié)構(gòu)吸聲結(jié)構(gòu)按照板穿孔的多少將其分為單孔共Text * 資料來源: 4.空間吸聲體和吸聲尖劈
空間吸聲體是由框架、吸聲材料和護(hù)面結(jié)構(gòu)做成具有各種形狀的單元體。它們懸掛在有噪聲的空間,各個側(cè)面都能起到吸聲的作用,具有吸聲系數(shù)高、造價(jià)低、安裝方便等特點(diǎn)。空間吸聲體常采用超細(xì)玻璃棉作為填充材料,采用木架或金屬框等為支撐結(jié)構(gòu),采用玻璃絲布作為外包裝材料,有時(shí)也采用穿孔率大于20%的穿孔板作為外包裝,
吸聲結(jié)構(gòu)Text * 4.空間吸聲體和吸聲尖劈吸聲結(jié)構(gòu)吸聲結(jié)構(gòu)4.空間吸聲體和吸聲尖劈吸聲尖劈具有很高的吸聲系數(shù),可以達(dá)到0.99,常用于有特殊用途的聲學(xué)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造。
吸聲尖劈的吸聲性能與吸聲尖劈的總長度L和以及空腔的深度H、填充的吸聲材料的吸聲特性等都有關(guān)系,L越長,其低頻吸聲性能越好。此外,上述參數(shù)之間有一個最佳協(xié)調(diào)關(guān)系,需要在使用時(shí)根據(jù)吸聲的要求進(jìn)行優(yōu)化,必要時(shí)還需要通過實(shí)驗(yàn)加以修正。
吸聲結(jié)構(gòu)4.空間吸聲體和吸聲尖劈噪聲污染控制的原則
隔聲吸聲消聲隔振噪聲污染控制的原則隔聲吸聲消聲隔振消聲器是一種在允許氣流通過的同時(shí),又能有效地阻止或減弱聲能向外傳播的裝置。它主要用于機(jī)械設(shè)備的進(jìn)、排氣管道或通風(fēng)管道的噪聲控制。一個性能好的消聲器,可使氣流噪聲降低20~40dB(A)。消聲器類型很多,按其降噪原理主要有如下三種類型:消聲消聲器是一種在允許氣流通過的同時(shí),又能有效地阻止或減阻性消聲器
阻性消聲器主要是利用多孔吸聲材料來降低噪聲的。把吸聲材料固定在氣流通道的內(nèi)壁上,或使之按一定的方式排列在管道中,就構(gòu)成了阻性消聲器。當(dāng)聲波進(jìn)入消聲器后,由于摩擦力和粘滯阻力的作用,部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能散失,起到了消聲作用。阻性消聲器結(jié)構(gòu)簡單,能較好地消除中、高頻噪聲,但不適合在高溫、高濕環(huán)境中使用,對低頻噪聲消聲效果也較差。在實(shí)際應(yīng)用中被廣泛用于消除風(fēng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等的進(jìn)氣噪聲。常見阻性消聲器的結(jié)構(gòu)形式有直管式、折板式、片式、蜂窩式、迷宮式、聲流式、盤式及室式等。阻性消聲器阻性消聲器主要是利用多孔吸聲材料來降低噪抗性消聲器
抗性消聲器不使用吸聲材料,它是利用管道截面的突變或旁接共振腔,使聲波發(fā)生反射或干涉,從而使部分聲波不再沿管道繼續(xù)傳播、達(dá)到消聲的目的??剐韵暺髂透邷亍⒛蜌饬鳑_擊,適用于消除中低頻噪聲,實(shí)際應(yīng)用中常用于消除空壓機(jī)、內(nèi)燃機(jī)和汽車排氣噪聲。常用的抗性消聲器主要有擴(kuò)張室(也叫膨脹室)消聲器和共振腔消聲器。擴(kuò)張室消聲器的基本結(jié)構(gòu)是擴(kuò)張室和接管的組合??剐韵暺骺剐韵暺鞑皇褂梦暡牧希抢霉艿澜貜?fù)式消聲器阻性消聲器在中高頻范圍內(nèi)有較好的效果,而抗性消聲器可以有效地降低中低頻噪聲。兩者結(jié)合起來組成阻抗復(fù)合消聲器,便可在較寬的頻率范圍內(nèi)獲得良好的消聲效果。
復(fù)式消聲器
微穿孔板消聲器是一種特殊的消聲結(jié)構(gòu),它利用微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)而制成,是我國噪聲控制工作者研制成功的一種新型消聲器。通過選擇微穿孔板上的不同穿孔率與板后的不同腔深,能夠在較寬的頻率范圍內(nèi)獲得良好的消聲效果。因此,微穿孔板消聲器能起到阻抗復(fù)合式消聲器的消聲作用。復(fù)式消聲器阻性消聲器在中高頻范圍內(nèi)有較好的效果,而微穿孔板消聲器常見的阻抗復(fù)合式消聲器微穿孔板消聲器常見的阻抗復(fù)合式消聲器噪聲污染控制的原則
隔聲吸聲消聲隔振噪聲污染控制的原則隔聲吸聲消聲隔振 * 資料來源: 隔振概述隔振器阻尼減振隔振就是將振源與基礎(chǔ)或其它物體間近似于剛性的聯(lián)接改成彈性聯(lián)接,以防止或減弱振動能量的傳遞,從而達(dá)到防振的目的。隔振的分類:(1)積極隔振或主動隔振對振動源采取隔振措施,防止它對周圍設(shè)備和建筑物的影響(2)消極隔振或被動隔振對怕振的儀器儀表等物品采取隔振措施,以防止和減弱其它振動源通過基礎(chǔ)向儀器設(shè)備傳遞振動 * 隔振概述隔振器阻尼減振隔振就是將振源與基礎(chǔ)或其它隔振概述隔振器阻尼減振盡管積極隔振和消極隔振在目標(biāo)上有所不同,但依據(jù)的原理和采用的方法基本上是一致的。常用的隔振器包括:·金屬彈簧隔振器、·橡膠隔振器·空氣彈簧隔振器、·隔振墊隔振概述隔振器阻尼減振盡管積極隔振和消極隔振在 * 資料來源: 金屬彈簧隔振器由鋼絲、鋼板或鋼條制成。是目前國內(nèi)外應(yīng)用較廣泛的低頻隔振器,尤其應(yīng)用于靜態(tài)壓縮量大于5cm或環(huán)境條件不允許采用橡膠材料的地方。它具有彈性好、耐高溫、耐油、耐腐蝕、壽命長、承載能力高等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是本身阻尼小,共振時(shí)傳遞率大,高頻隔振性能差。常用的金屬彈簧隔振器有圓柱形螺旋彈簧隔振器和板條式隔振器。金屬彈簧隔振器 * 金屬彈簧隔振器由鋼絲、鋼板或鋼條制成。是目前國 * 資料來源: 橡膠隔振器是一種適合于中小型設(shè)備和儀器隔振的裝置。它具有良好的隔振緩沖和隔聲性能,形狀可自由選擇,不會產(chǎn)生共振激增現(xiàn)象,可承受壓縮、剪切或剪切-壓縮力,但不能承受拉力。由于橡膠成型容易,也易于與金屬牢固地粘接,因此可以設(shè)計(jì)制造出各種形狀的隔振器,而且重量輕、體積小、價(jià)格低、安裝方便。其缺點(diǎn)是易老化,耐高、低溫性能差,不耐油污,承載能力也較低。根據(jù)受力狀況,橡膠隔振器可分為三種:壓縮型、剪切型和復(fù)合型。橡膠隔振器 * 橡膠隔振器是一種適合于中小型設(shè)備和儀器隔振的裝置隔振概述隔振器
阻尼減振
用金屬板制成的機(jī)罩、風(fēng)管以及機(jī)器設(shè)備的殼體等金屬結(jié)構(gòu),常會因振動的傳導(dǎo)發(fā)生劇烈振動,從而產(chǎn)生較強(qiáng)的噪聲。降低這種振動噪聲普遍采用的方法是在振動構(gòu)件上緊貼或噴涂一層高阻尼的材料,或者把板件設(shè)計(jì)成夾層結(jié)構(gòu)。這種降噪措施習(xí)慣上稱作阻尼減振,簡稱阻尼
隔振概述隔振器阻尼減振用金屬板制成的機(jī)罩、風(fēng)管阻尼減振的原理當(dāng)金屬板殼被涂上高阻尼材料后,受激產(chǎn)生振動時(shí),阻尼層也隨之振動,一彎一折使阻尼層時(shí)而被壓縮,時(shí)而被拉伸,從而使金屬板和阻尼層之間、阻尼層內(nèi)部分子之間不斷發(fā)生相對位移,由于其摩擦阻力很大,便使振動能量不斷轉(zhuǎn)化為熱能而被消耗;同時(shí)阻尼層的剛度總是力圖阻止板面的彎曲振動,從而降低了金屬板的噪聲輻射,這就是阻尼減振的原理。阻尼減振的原理當(dāng)金屬板殼被涂上高阻尼材料后,受激產(chǎn)振動測試及在工程中的應(yīng)用視頻振動測試及在工程中的應(yīng)用視頻ThankYou世界觸手可及攜手共進(jìn),齊創(chuàng)精品工程ThankYou世界觸手可及攜手共進(jìn),齊創(chuàng)精品工程44環(huán)境聲學(xué)及其相關(guān)技術(shù)第4次課2環(huán)境聲學(xué)及其相關(guān)技術(shù)第4次課2環(huán)境聲學(xué)及其相關(guān)技術(shù)第4次課2眾所周知,只有當(dāng)噪聲源、傳播途徑、接受者三要素同時(shí)存在,噪聲才構(gòu)成對環(huán)境的污染和對人的危害。因此控制噪聲必須從三方面著手:噪聲源的控制傳播途徑的控制接受者的防護(hù)環(huán)境聲學(xué)及其相關(guān)技術(shù)第4次課2環(huán)境聲學(xué)及其相關(guān)技術(shù)第4次課245眾所周知,只有當(dāng)噪聲源、傳播途徑、接受者三要素同時(shí)存在,噪聲才構(gòu)成對環(huán)境的污染和對人的危害。因此控制噪聲必須從三方面著手:噪聲源的控制傳播途徑的控制接受者的防護(hù)眾所周知,只有當(dāng)噪聲源、傳播途徑、接受者三要素同時(shí)存噪聲源的控制?控制噪聲最積極的方法,就是在聲源上進(jìn)行治理。如提高工藝水平、改進(jìn)操作方法、提高零部件的加工精度等。具體可以從以下方面進(jìn)行。振動控制技術(shù)。應(yīng)用新材料、改進(jìn)機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)改革工藝和操作方法提高零部件加工精度和裝配質(zhì)量噪聲源的控制?控制噪聲最積極的方法,就是在聲源上進(jìn)傳播途徑的控制利用區(qū)域分開的方法降低噪聲利用地形和聲源的指向性降低噪聲利用綠化降低噪聲123視頻傳播途徑的控制利用區(qū)域分開的方法降低噪聲利用地形和聲源的傳播途徑的控制利用區(qū)域分開的方法降低噪聲利用地形和聲源的指向性降低噪聲利用綠化降低噪聲123視頻傳播途徑的控制利用區(qū)域分開的方法降低噪聲利用地形和聲源的傳播途徑的控制傳播途徑的控制接受者的防護(hù)常用的辦法有:佩戴隔音耳塞、耳罩、頭盔,采取輪班作業(yè),縮短在噪聲環(huán)境中的工作時(shí)間等。它們主要是利用隔聲的原理來阻擋噪聲傳入耳膜.接受者的防護(hù)常用的辦法有:佩戴隔音耳塞、耳罩、頭盔,采取輪噪聲污染控制的原則
隔聲吸聲消聲隔振噪聲污染控制的原則隔聲吸聲消聲隔振
隔聲是噪聲控制工程中常用的措施之一。它是利用墻體、各種板材及構(gòu)件使噪聲源和接收者分開,阻斷噪聲在空氣中的傳播,從而達(dá)到降低噪聲的目的。當(dāng)聲波在傳播過程中,遇到勻質(zhì)屏障物,使一部分聲能被屏障物反射,一部分被屏障物吸收,一部分聲能透過屏障物輻射到另一空間,透射聲能僅是入射聲能的一小部分,具有隔聲能力的屏障物,稱為隔聲構(gòu)件或隔聲設(shè)備.
隔聲隔聲構(gòu)件隔聲量的大小與隔聲構(gòu)件的材料、結(jié)構(gòu)和聲波的頻率有關(guān)。隔聲是噪聲控制工程中常用的措施之一。它是利用墻體、各
隔聲雙層墻的隔聲性能
實(shí)踐與理論證明,單純依靠增加結(jié)構(gòu)的重量來提高隔聲效果既浪費(fèi)材料,隔聲效果也不理想。若在兩層墻間夾以一定厚度的空氣層,其隔聲效果會優(yōu)于單層實(shí)心結(jié)構(gòu),從而突破質(zhì)量定律的限制。兩層勻質(zhì)墻與中間所夾一定厚度的空氣層所組成的結(jié)構(gòu),稱為雙層墻。一般情況下,雙層墻比單層勻質(zhì)墻隔聲量大5-10dB;如果隔聲量相同,雙層墻的總重比單層墻減少2/3-3/4??諝鈱拥淖饔锰岣吡烁袈曅ЧF錂C(jī)理是當(dāng)聲波透過第一層墻時(shí),由于墻外及夾層中空氣與墻板特性阻抗的差異,造成聲波的兩次反射,形成衰減,并且由于空氣層的彈性和附加吸收作用,使振動的能量衰減較大,然后再傳給第二層墻,又發(fā)生聲波的兩次反射,使透射聲能再次減少,因而總的透射損失更多。隔聲雙層墻的隔聲性能
實(shí)踐與理論證明常見的隔聲設(shè)備有:隔聲罩;隔聲間;隔聲屏等常見的隔聲設(shè)備有:隔聲罩;隔聲間;隔聲屏等噪聲污染控制的原則
隔聲吸聲消聲隔振降噪措施中,吸聲是一種最有效的方法,因而在工程中被廣泛應(yīng)用。采用吸聲手段改善噪聲環(huán)境時(shí),通常有兩種處理方法:一是采用吸聲材料,二是采用吸聲結(jié)構(gòu)。噪聲污染控制的原則隔聲吸聲消聲隔振降噪措施中,吸吸聲材料在普通房間里,當(dāng)室內(nèi)聲源發(fā)出噪聲時(shí),人們除了可以聽到由聲源傳來的直達(dá)聲以外,還會聽到由室內(nèi)各表面反射而形成的反射聲,使在室內(nèi)的人們受到更大的噪聲影響。當(dāng)聲波入射到物體表面時(shí),一部分能量被反射,一部分能量被吸收,其余一部分聲能卻可以透過物體。這種情況下,吸聲材料和物體的吸聲結(jié)構(gòu)就成為一種很重要的防止噪聲污染的方法。吸聲材料在普通房間里,當(dāng)室內(nèi)聲源發(fā)出噪聲時(shí),人們除吸聲材料多孔性吸聲材料的吸聲機(jī)理多孔性吸聲材料要具有吸聲性能,就必須具備兩個重要條件:一是具有大量的孔隙,二是孔與孔之間要連通。當(dāng)聲波入射到多孔性吸聲材料表面后,一部分聲波從多孔材料表面反射,另一部分聲波透射進(jìn)入多孔材料,進(jìn)入多孔材料的這部分聲波,引起多孔性吸聲材料內(nèi)的空氣振動,由于多孔性材料中空氣與孔的摩擦和粘滯阻力等,將一部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能。此外,聲波在多孔性吸聲材料內(nèi)經(jīng)過多次反射進(jìn)一步衰減,當(dāng)進(jìn)入多孔性吸聲材料內(nèi)的聲波再返回時(shí),聲波能量已經(jīng)衰減很多,只剩下小部分的能量,大部分則被多孔性吸聲材料損耗吸收掉。吸聲材料多孔性吸聲材料的吸聲機(jī)理多孔性吸聲影響多孔性吸聲材料吸聲系數(shù)的因素1.流阻
流阻Rl是評價(jià)吸聲材料或吸聲結(jié)構(gòu)對空氣粘滯性能影響大小的參量。流阻的定義是:微量空氣流穩(wěn)定地流過材料時(shí),材料兩邊的靜壓差和流速之比,流阻與空氣的粘滯性、材料或結(jié)構(gòu)的厚度、密度等都有關(guān)系。通常將吸聲材料或吸聲結(jié)構(gòu)的流阻控制在一個適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi),吸聲系數(shù)大的材料或結(jié)構(gòu),其流阻也相對比較大,而過大的流阻將影響通風(fēng)系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)的正常工作,因此在吸聲設(shè)計(jì)中必須兼顧流阻特性。吸聲材料2.材料的厚度
大量的試驗(yàn)證明:吸聲材料的厚度決定了吸聲系數(shù)的大小和頻率范圍。增大厚度可以增大吸聲系數(shù),尤其是增大中低頻吸聲系數(shù)。同一種材料,厚度不同,吸聲系數(shù)和吸聲頻率特性不同;不同的材料,吸聲系數(shù)和吸聲頻率特性差別也很大,具體選用時(shí)可以查閱相關(guān)聲學(xué)手冊。影響多孔性吸聲材料吸聲系數(shù)的因素1.流阻流阻與空氣的吸聲材料3.材料的容重或空隙率
材料的容重是指吸聲材料加工成型后單位體積的重量。有時(shí),也用空隙率來描述??障堵适侵付嗫仔晕暡牧现羞B通的空氣體積與材料總體積的比值,材料的容重或空隙率不同,對吸聲材料的吸聲系數(shù)和頻率特性有明顯影響。一般情況下,密實(shí)、容重大的材料,其低頻吸聲性能好,高頻吸聲性能較差;相反,松軟、容重小的材料,其低頻吸聲性能差,而高頻吸聲性能較好。因此,在具體設(shè)計(jì)和選用時(shí),應(yīng)該結(jié)合待處理空間的聲學(xué)特性,合理地選用材料的容重。4.濕度和溫度
濕度對多孔性材料的吸聲性能也有十分明顯的影響。隨著孔隙內(nèi)含水量的增大,孔隙被堵塞,吸聲材料中的空氣不再連通,空隙率下降,吸聲性能下降,吸聲頻率特性也將改變。因此,在一些含水量較大的區(qū)域,應(yīng)合理選用具有防潮作用的超細(xì)玻璃棉氈等,以滿足南方潮濕氣候和地下工程等使用的需要。
溫度對多孔性吸聲材料也有一定影響。溫度下降時(shí),低頻吸聲性能增加;溫度上升時(shí),低頻吸聲性能下降,因此在工程中,溫度因素的影響也應(yīng)該引起注意。吸聲材料3.材料的容重或空隙率4.濕度和溫度吸聲材料5.材料后空氣層的影響
在實(shí)際工程結(jié)構(gòu)中,為了改善吸聲材料的低頻吸聲性能,通常在吸聲材料背后預(yù)留一定厚度的空氣層??諝鈱拥拇嬖冢喈?dāng)于在吸聲材料后又使用了一層空氣作為吸聲材料,或者說,相當(dāng)于使用了吸聲結(jié)構(gòu)。6.材料飾面的影響
在實(shí)際工程中,為了保護(hù)多孔性吸聲材料不致變形以及污染環(huán)境,通常采用金屬網(wǎng)、玻璃絲布、及較大穿孔率的穿孔板等作為包裝護(hù)面;此外,有些環(huán)境還需要對表面進(jìn)行噴漆等,這些都將不同程度地影響吸聲材料的吸聲性能。但當(dāng)護(hù)面材料的穿孔率(穿孔面積與護(hù)面總面積的比值)超過20%時(shí),這種影響可以忽略不計(jì)。吸聲材料5.材料后空氣層的影響吸聲材料常用吸聲材料的吸聲系數(shù)及相關(guān)參數(shù)材料名稱容重kg/m3厚度(cm)倍頻帶中心頻率(Hz)1252505001k22k吸聲系數(shù)超細(xì)玻璃棉252.50.020.070.220.590.940.9450.050.240.720.970.900.98100.110.850.880.830.930.97礦棉24060.250.550.780.750.870.91毛氈37050.110.300.500.500.500.52微孔磚45062040.090.290.640.720.720.865.50.200.400.600.520.650.62膨脹珍珠巖360100.360.390.440.500.550.55吸聲材料常用吸聲材料的吸聲系數(shù)及相關(guān)參數(shù)材料名稱容重吸聲材料常用建筑材料的吸聲系數(shù)建筑材料倍頻帶中心頻率(Hz)1252505001k22k吸聲系數(shù)普通磚0.030.030.030.040.050.07涂漆磚0.010.010.020.020.020.03混凝土塊0.360.440.310.290.390.25涂漆混凝土塊0.100.050.060.070.090.08混凝土0.010.010.020.020.020.02木料0.150.110.100.070.060.07灰泥0.010.020.020.030.040.05大理石0.010.010.020.020.020.03玻璃窗0.150.100.080.080.070.05吸聲材料常用建筑材料的吸聲系數(shù)建筑材料倍頻帶中心頻率吸聲材料一些常用建筑結(jié)構(gòu)的吸聲系教及相關(guān)參數(shù)材料名稱材料厚度(cm)空氣層厚度(cm)倍頻帶中心頻率(Hz)1252505001k22k吸聲系數(shù)刨花板2.500.180.140.290.480.740.8450.180.180.500.480.580.85三合板0.350.210.730.210.190.080.12100.590.380.180.050.040.08細(xì)木絲板1.6500.040.110.200.210.600.6850.290.770.730.680.810.83甘蔗板1.300.060.120.200.210.600.6830.280.400.330.320.370.26木質(zhì)纖維板1.100.060.150.280.300.330.3150.220.300.340.320.410.42泡沫水泥500.320.390.480.490.470.5450.420.400.430.480.490.55吸聲材料一些常用建筑結(jié)構(gòu)的吸聲系教及相關(guān)參數(shù)材料名稱材Unitofmeasure纖維類材料纖維類材料又分無機(jī)纖維和有機(jī)纖維兩類。無機(jī)纖維類主要有玻璃棉、玻璃絲、礦渣棉、巖棉及其制品。有機(jī)纖維類主要有棉麻下腳料、棉絮、稻草、海草及由甘蔗渣、麻絲等經(jīng)過加工而制成的各種軟質(zhì)纖維板Unitofmeasure纖維類材料纖維類材料又分無機(jī)Unitofmeasure泡沫類材料主要有脲醛泡沫塑料、氨基甲酸酯泡沫塑料等。這類材料的優(yōu)點(diǎn)是容積密度?。?0~14kg/m3)、導(dǎo)熱系數(shù)小、質(zhì)地軟。缺點(diǎn)是易老化、耐火性差。目前用的最多的是聚氨酯泡沫塑料Unitofmeasure泡沫類材料主要有脲醛泡沫塑料Unitofmeasure顆粒類材料主要有膨脹珍珠巖、多孔陶土磚、礦渣水泥等。它們具有保溫、防潮、不燃、耐熱、耐腐蝕、抗凍等優(yōu)點(diǎn)Unitofmeasure顆粒類材料主要有膨脹珍珠巖、吸聲結(jié)構(gòu)吸聲處理中較常采用的另一措施就是采用吸聲結(jié)構(gòu)。吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲機(jī)理,就是利用赫姆霍茲共振吸聲原理。共振吸聲原理當(dāng)聲波入射到赫姆霍茲共振吸聲器的入口時(shí),容器內(nèi)口的空氣受到激勵,將產(chǎn)生振動,容器內(nèi)的介質(zhì)將產(chǎn)生壓縮或膨脹變形,最簡單的赫姆霍茲共振吸聲器赫姆霍茲共振吸聲器的共振頻率為赫姆霍茲共振吸聲器達(dá)到共振時(shí),其聲抗最小,振動速度達(dá)到最大,對聲的吸收也達(dá)到最大。聲速,入口管長度,入口管面積容器體積吸聲結(jié)構(gòu)吸聲處理中較常采用的另一措施就是采用吸聲結(jié)構(gòu)工程中常用的吸聲結(jié)構(gòu)有空氣層吸聲結(jié)構(gòu)、薄膜共振吸聲結(jié)構(gòu)和板共振吸聲結(jié)構(gòu)、穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)、微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)、吸聲尖劈等,其中最簡單的吸聲結(jié)構(gòu)就是吸聲材料后留空氣層的吸聲結(jié)構(gòu)。1.空氣層吸聲結(jié)構(gòu)1.空腔厚度0,2.空腔厚度100mm,3.空腔厚度=300mm低頻的吸聲性能可得到大大改善吸聲結(jié)構(gòu)工程中常用的吸聲結(jié)構(gòu)有空氣層吸聲結(jié)構(gòu)TextText * 資料來源: 2.薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)
將薄的膠合板、塑料板、金屬板等材料的周邊固定在墻或頂棚的框架(稱龍骨)上,這種由薄板和板后的封閉空氣層構(gòu)成的系統(tǒng)稱為薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)。當(dāng)聲波入射到薄板上時(shí),薄板就產(chǎn)生振動,發(fā)生彎曲變形,板因此而出現(xiàn)內(nèi)摩擦損耗,使振動的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃浚_(dá)到減噪的目的。當(dāng)入射聲波的頻率與板系統(tǒng)的固有頻率相同時(shí),便發(fā)生共振,板的彎曲變形最大,消耗聲能最多。工程中,薄板厚度一般為3~6mm,空氣層厚度為30~100mm,其吸聲系數(shù)一般為0.2~0.5,共振頻率為100~300Hz,屬低頻吸聲。若在薄板結(jié)構(gòu)的邊緣放一些柔軟材料,如橡膠條、海綿條、毛氈等,可以明顯改善其吸聲效果。吸聲結(jié)構(gòu)TextText * 2.薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)吸聲結(jié)構(gòu)3.單孔共振吸聲結(jié)構(gòu)由腔體和頸口組成,腔體通過頸部與大氣相通,孔頸中的空氣柱很短,可視為不可壓縮的整體,當(dāng)聲波入射時(shí),孔頸中的氣柱在聲波的作用下便像活塞一樣做往復(fù)運(yùn)動,與頸壁發(fā)生摩擦使聲能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏鴵p耗。當(dāng)系統(tǒng)的固有頻率與入射聲波頻率一致時(shí),便發(fā)生共振,聲能得到最大吸收。這種結(jié)構(gòu)對低頻吸聲作用明顯。是最簡單的赫姆霍茲共振吸聲結(jié)構(gòu).吸聲結(jié)構(gòu)按照板穿孔的多少將其分為單孔共振吸聲結(jié)構(gòu)和多孔共振吸聲結(jié)構(gòu)微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu),穿孔率通常只有1%~3%,其孔徑一般小于3mm微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)同樣屬于共振吸聲結(jié)構(gòu),其吸聲機(jī)理與穿孔板結(jié)構(gòu)也基本相同。與普通穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)相比,其特點(diǎn)是吸聲頻帶寬、吸聲系數(shù)高,缺點(diǎn)是加工困難、成本高。3.單孔共振吸聲結(jié)構(gòu)吸聲結(jié)構(gòu)按照板穿孔的多少將其分為單孔共Text * 資料來源: 4.空間吸聲體和吸聲尖劈
空間吸聲體是由框架、吸聲材料和護(hù)面結(jié)構(gòu)做成具有各種形狀的單元體。它們懸掛在有噪聲的空間,各個側(cè)面都能起到吸聲的作用,具有吸聲系數(shù)高、造價(jià)低、安裝方便等特點(diǎn)。空間吸聲體常采用超細(xì)玻璃棉作為填充材料,采用木架或金屬框等為支撐結(jié)構(gòu),采用玻璃絲布作為外包裝材料,有時(shí)也采用穿孔率大于20%的穿孔板作為外包裝,
吸聲結(jié)構(gòu)Text * 4.空間吸聲體和吸聲尖劈吸聲結(jié)構(gòu)吸聲結(jié)構(gòu)4.空間吸聲體和吸聲尖劈吸聲尖劈具有很高的吸聲系數(shù),可以達(dá)到0.99,常用于有特殊用途的聲學(xué)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造。
吸聲尖劈的吸聲性能與吸聲尖劈的總長度L和以及空腔的深度H、填充的吸聲材料的吸聲特性等都有關(guān)系,L越長,其低頻吸聲性能越好。此外,上述參數(shù)之間有一個最佳協(xié)調(diào)關(guān)系,需要在使用時(shí)根據(jù)吸聲的要求進(jìn)行優(yōu)化,必要時(shí)還需要通過實(shí)驗(yàn)加以修正。
吸聲結(jié)構(gòu)4.空間吸聲體和吸聲尖劈噪聲污染控制的原則
隔聲吸聲消聲隔振噪聲污染控制的原則隔聲吸聲消聲隔振消聲器是一種在允許氣流通過的同時(shí),又能有效地阻止或減弱聲能向外傳播的裝置。它主要用于機(jī)械設(shè)備的進(jìn)、排氣管道或通風(fēng)管道的噪聲控制。一個性能好的消聲器,可使氣流噪聲降低20~40dB(A)。消聲器類型很多,按其降噪原理主要有如下三種類型:消聲消聲器是一種在允許氣流通過的同時(shí),又能有效地阻止或減阻性消聲器
阻性消聲器主要是利用多孔吸聲材料來降低噪聲的。把吸聲材料固定在氣流通道的內(nèi)壁上,或使之按一定的方式排列在管道中,就構(gòu)成了阻性消聲器。當(dāng)聲波進(jìn)入消聲器后,由于摩擦力和粘滯阻力的作用,部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能散失,起到了消聲作用。阻性消聲器結(jié)構(gòu)簡單,能較好地消除中、高頻噪聲,但不適合在高溫、高濕環(huán)境中使用,對低頻噪聲消聲效果也較差。在實(shí)際應(yīng)用中被廣泛用于消除風(fēng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等的進(jìn)氣噪聲。常見阻性消聲器的結(jié)構(gòu)形式有直管式、折板式、片式、蜂窩式、迷宮式、聲流式、盤式及室式等。阻性消聲器阻性消聲器主要是利用多孔吸聲材料來降低噪抗性消聲器
抗性消聲器不使用吸聲材料,它是利用管道截面的突變或旁接
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