第二章第六节噪声控制技术——消声08-11-17

1、 概 述一一阻性消声器 二二抗性消声器 三三阻抗复合式消声器 四四五五六六微穿孔板消声器 消声器的设计 ( (一一) )消声原理消声原理 ( (二二) )消声器的性能评价消声器的性能评价 概 述一一 ( (一一) )消声原理消声原理 各自具有不同的消声频各自具有不同的消声频谱特性，可根据设备的谱特性，可根据设备的空气动力性空气动力性及及噪声频谱噪声频谱选用适当的消声器。选用适当的消声器。 ( (一一) )消声原理消声原理 ( (二二) )消声器的性能评价消声器的性能评价 概 述一一 正常工况下，在所要求的频带范正常工况下，在所要求的频带范围内应有足够大的消声量围内应有足够大的消声量 对气流阻力

2、小，压力损失要对气流阻力小，压力损失要 控制在允许的范围内，不影控制在允许的范围内，不影 响设备的正常工作。响设备的正常工作。 材质耐用，耐高温、耐腐蚀、耐材质耐用，耐高温、耐腐蚀、耐 潮湿、耐粉尘，结构简单、体积小、潮湿、耐粉尘，结构简单、体积小、重量轻，便于制作安装和维修。重量轻，便于制作安装和维修。 外形美观大方，表面装饰应与设外形美观大方，表面装饰应与设备总体相协调备总体相协调 。 ILLRLNRL12ILppLLLILL(2-167) RL112210lgRWWWLLLW1WL2WL(2-168) NRL12NRppLLL1pL2pL 概 述一一阻性消声器 二二抗性消声器 三三阻抗复

3、合式消声器 四四五五六六微穿孔板消声器 消声器的设计 ( (一一) )阻性消声原理阻性消声原理 ( (二二) )阻性阻性消声器的结构形式消声器的结构形式 阻性消声器 二二 ( (三三) )阻性阻性消声器性能的影响因素消声器性能的影响因素 ( (一一) )阻性消声原理阻性消声原理 ( (一一) )阻性消声原理阻性消声原理 ( (二二) )阻性阻性消声器的结构形式消声器的结构形式 阻性消声器 二二 ( (三三) )阻性阻性消声器性能的影响因素消声器性能的影响因素 图图2- 38 阻性消声器结构示意图阻性消声器结构示意图 ( (二二) )阻性阻性消声器的结构形式消声器的结构形式 e.蜂窝式蜂窝式 a

4、.直管式直管式 b.片式片式 f.消声弯头消声弯头 c.折板式折板式 d.声流式声流式 1.单通道直管式消声器单通道直管式消声器 ALPSl00 0APLlS AL(2-169) 1.单通道直管式消声器单通道直管式消声器 0 表表2-19 与与 的关系的关系 )(000)(0 0() 00 (2-170)(2-170) 1.41.03( )APLlS1.单通道直管式消声器单通道直管式消声器 1.4( )表表2-20 与与 的换算关系的换算关系 4 . 1)(1.4( )1.4( )2.片式消声器片式消声器 AL3.折板式消声器折板式消声器 4.声流式消声器声流式消声器 5.蜂窝式消声器蜂窝式消

5、声器 6. 消声弯头消声弯头 ( (一一) )阻性消声原理阻性消声原理 ( (二二) )阻性阻性消声器的结构形式消声器的结构形式 阻性消声器 二二 ( (三三) )阻性阻性消声器性能的影响因素消声器性能的影响因素 ( (三三) )阻性阻性消声器性能的影响因素消声器性能的影响因素 1. 频率的影响频率的影响 f上f上1.85cfD上(2-171)(2-171) cDf上(2-172)(2-172) f33nLLLf上f上nL2. 结构的影响结构的影响 3. 气流的影响气流的影响 72 60lg20lgWLvf ( (2-173) )倍频带的中心频率，倍频带的中心频率，Hz气流速度，气流速度，m/

6、s 概 述一一阻性消声器 二二抗性消声器 三三阻抗复合式消声器 四四五五六六微穿孔板消声器 消声器的设计 ( (一一) )扩张室消声器扩张室消声器 ( (二二) )共振共振消声器消声器 抗性消声器 三三图图2-39 单节扩张室消声器单节扩张室消声器 ( (一一) )扩张室消声器扩张室消声器 1. 结构形式结构形式 连接管连接管 连接管连接管 扩张室扩张室 2. 消声量的计算消声量的计算 扩张比扩张比,m= S2 /S1扩张室长扩张室长,m,m sin kl222122111cossin4ISSklklSS(2-174)(2-174)kk角波数角波数 S S1 1、S S2 2分别为连接管和分别

7、为连接管和扩张室面积扩张室面积,m,m2 2 (2-175)(2-175)2211110lg10lg 1sin4RILmklm(21)2kln2sin1kl 21110lg 14RLmm(2-176)(2-176)(2-178)(2-178)max214cfnl20lg20lg62RmLm(2-177)(2-177)讨讨 论论kln2sin0kl (2-179)(2-179)0RL min2nfcl图图2-40 2-40 单节扩张室消声器的消声量单节扩张室消声器的消声量 0 kl(2-180)(2-180) 3. 扩张室消声器的截止频率扩张室消声器的截止频率 扩张室截面当量直径，扩张室截面当量

8、直径，m m 声速声速,m/s,m/s 1.22cfD上f上 (2-181) (2-181)扩张室体积，扩张室体积，m m3 3 连接管的截面积，连接管的截面积，m m2 2112ScfVl下连接管的长度，连接管的长度，m mf下 4. 改善消声频率特性的方法改善消声频率特性的方法 min2nfcl2lmin2nfclnn4l（a）带插入管的扩张室消声器）带插入管的扩张室消声器（b）插入管消声的作用）插入管消声的作用 图图 2-41 带插入管的扩张室消声器及消声频率特性带插入管的扩张室消声器及消声频率特性图图2-42 多节扩张室串联消声器多节扩张室串联消声器 ( (一一) )扩张室消声器扩张室

9、消声器 ( (二二) )共振共振消声器消声器 抗性消声器 三三 ( (二二) )共振共振消声器消声器 图图2-44 单腔共振消声器单腔共振消声器图图2-43 共振消声器共振消声器 1.消声原理与消声量的计算消声原理与消声量的计算 1.消声原理与消声量的计算消声原理与消声量的计算 200.840.8SdGtdtd(2-182) 2rcGfV声速，声速，m/s空腔体积，空腔体积，m3传导率传导率，有长度的量纲，有长度的量纲孔直径，孔直径，m孔颈长，孔颈长，mGnG总孔颈截面积，孔颈截面积，m2(2-183) 1.消声原理与消声量的计算消声原理与消声量的计算 f2210lg 1/RrrKLffff传

10、导率传导率空腔体积，空腔体积，m3气流通道的截面积，气流通道的截面积，m m2 2 2GVKS其中 (2-184) K 1.消声原理与消声量的计算消声原理与消声量的计算 (2-185a) 对倍频带 对1/3倍频带 210lg(12)RLK210lg(1 19)RLK(2-185b) 图图2-45 共振腔消声器的消声特性共振腔消声器的消声特性rff RLrfRL2GVKS 2.改善改善消声性能的方法消声性能的方法 K 2.改善改善消声性能的方法消声性能的方法 KK 2.改善改善消声性能的方法消声性能的方法 KK 2.改善改善消声性能的方法消声性能的方法 KK图图2-46 多节共振消声器多节共振消

11、声器 概 述一一阻性消声器 二二抗性消声器 三三阻抗复合式消声器 四四五五六六微穿孔板消声器 消声器的设计 阻抗复合式消声器 四四五五 阻性消声器阻性消声器 抗性消声器抗性消声器 阻抗复合式消声器阻抗复合式消声器 阻性阻性扩张室复合式扩张室复合式 阻性阻性共振腔复合式共振腔复合式 阻性阻性扩张室扩张室共振腔复合式共振腔复合式 1-阻性阻性 1-阻性阻性 1-阻性阻性 1-阻性阻性 2-扩张室扩张室2-扩张室扩张室2-扩张室扩张室3-共振腔共振腔 3-共振腔共振腔 3-共振腔共振腔 (c) 阻阻-共复合式共复合式 (d) 阻阻-共共-扩复合式扩复合式 (a)、(b) 阻阻-扩复合式扩复合式 图图

12、2-47 2-47 几个阻抗复合式消声器示意图几个阻抗复合式消声器示意图阻抗复合式消声器 四四五五n消声原理消声原理：阻性和抗性原理的结合。：阻性和抗性原理的结合。n当声波波长较长时，阻抗复合后因耦合当声波波长较长时，阻抗复合后因耦合 作用而相互干涉，声波的衰减机理极为作用而相互干涉，声波的衰减机理极为 复杂，难以确定简单的定量关系。复杂，难以确定简单的定量关系。n消声量：应用中，由消声量：应用中，由试验试验或或实测实测确定。确定。 2-扩张室扩张室 1-阻性阻性 图图2-47 (a) 阻性阻性-扩张室复合式扩张室复合式 n阻性阻性- -扩张室复合消声器扩张室复合消声器n可在可在低中高频低中高

13、频范围内获得范围内获得良好的消声效果良好的消声效果n消声值消声值20dBA20dBAn用在用在风机进出口风机进出口上上 图图2-47 (c) 阻性阻性-共振室复合式共振室复合式 3-共振腔共振腔 3-共振腔共振腔 1-阻性阻性 n阻性阻性- -共振腔复合消声器共振腔复合消声器n在在低中高频低中高频的宽广范围有的宽广范围有较好的消声性能较好的消声性能n消声值消声值202030dBA30dBAn消除消除压缩机噪声压缩机噪声 概 述一一阻性消声器 二二抗性消声器 三三阻抗复合式消声器 四四六六五五微穿孔板消声器 消声器的设计 五五微穿孔板消声器 （一）消声原理（一）消声原理 （二）消声量计算（二）消

14、声量计算 （一）消声原理（一）消声原理 五五微穿孔板消声器 （一）消声原理（一）消声原理 （二）消声量计算（二）消声量计算 2220.2510lg 1/RrraLabffff0APLlS 7534lgRLv（二）消声量计算（二）消声量计算 概 述一一阻性消声器 二二抗性消声器 三三阻抗复合式消声器 四四五五微穿孔板消声器 六六消声器的设计 六六消声器的设计 ( (一一) )消声器设计程序和要求消声器设计程序和要求 ( (二二) )消声器的设计消声器的设计 ( (一一) )消声器设计程序和要求消声器设计程序和要求 ( (二二) )消声器的设计消声器的设计 n一般认为，当气流通道截面的当量直径小于

15、一般认为，当气流通道截面的当量直径小于300mm300mm， 可选用单通道直管式；可选用单通道直管式；n当直径在当直径在300300500mm500mm时，可在通道中加设一片吸声时，可在通道中加设一片吸声 层或吸声芯；层或吸声芯；n当通道直径大于当通道直径大于500mm500mm时，则应考虑把消声器设计成时，则应考虑把消声器设计成 片式、蜂窝式或其他形式。片式、蜂窝式或其他形式。n消声器长度由噪声源的强度和降噪现场要求来决定，消声器长度由噪声源的强度和降噪现场要求来决定， 并考虑所允许的安装空间尺寸，一般为并考虑所允许的安装空间尺寸，一般为1 13m3m。 n 一般应考虑一般应考虑吸声频率吸声

16、频率范围、范围、吸声系数吸声系数的的 大小、吸声大小、吸声材料厚度材料厚度；n同时还要考虑消声器的同时还要考虑消声器的使用环境使用环境，在高温、，在高温、 潮湿、有腐蚀性气体等特殊环境中，应潮湿、有腐蚀性气体等特殊环境中，应 考虑吸声材料的考虑吸声材料的耐热耐热、防潮防潮、抗腐蚀性抗腐蚀性能。能。 n阻性消声器中的吸声材料是在气流中工作的，阻性消声器中的吸声材料是在气流中工作的， 必须选用护面结构固定起来。必须选用护面结构固定起来。n常用的护面结构有常用的护面结构有玻璃布玻璃布、穿孔板穿孔板或或铁丝网铁丝网等。等。n如果选取护面不合理，吸声材料会被气流吹跑如果选取护面不合理，吸声材料会被气流吹

17、跑 或使护面结构激起振动，导致消声性能下降。或使护面结构激起振动，导致消声性能下降。n护面结构形式主要由消声器通道内的气流速度护面结构形式主要由消声器通道内的气流速度 决定，见表决定，见表2-212-21所示。所示。 表表2-21 不同流速条件下的护面结构不同流速条件下的护面结构 板板板板板板板板 ( (二二) )消声器的设计消声器的设计 【例【例2-11 2-11 】在管径为】在管径为100mm100mm的常温气流通道上，设计的常温气流通道上，设计一单腔共振消声器，要求在一单腔共振消声器，要求在125Hz125Hz的倍频带上有的倍频带上有15dB15dB的的消声量。消声量。 15dBRL 210lg 12RLK4K 2210