抗性消声器ppt课件

1、噪声与振动控制技术噪声与振动控制技术主讲：盛美萍Prof. Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 西北工业大学精品课程专业中心课程本 讲 内 容Prof. Sheng MeipingNorthwestern Polytechnical University 抗性消声器抗性消声器的消声机理抗性消声器那么利用声波的反射和干涉效应等，经过改动声波的传播特性，妨碍声波能量向外传播，主要适宜于消除低、中频率的窄带噪声，对宽带高频率噪声那么效果较差，因此，常用来消除如内燃机排气噪声等。阻抗复合型消声器的消声机理鉴于阻性消声器和抗性消声器各自的

2、特点，因此常将它们组合成阻抗复合型消声器，以同时得到高、中、低频率范围内的消声效果，如微穿孔板消声器就是典型的阻抗复合型消声器，其优点是耐高温、耐腐蚀、阻力小等，缺陷是加工复杂，造价高。 抗性消声器 消声原理：不运用吸声资料，而是在管道上接截面突变的管段或旁接共振腔，利用声阻抗失配，使某些频率的声波在声阻抗突变的界面处发生反射、干涉等景象，从而到达消声的目的。 常用的抗性消声器分类： 扩张室式消声器 共振腔式消声器 扩张管式消声器 扩张室消声器也称为膨胀室消声器，它是由管和室组成的。它是利用管道截面的忽然扩张(或收缩)呵斥通道内声阻抗突变，使沿管道传播的某些频率的声波通不过消声器而反射回声源去

3、。由于声波通不过消声器，也就传不出来，从而到达消声的目的。 扩张管式消声器 扩张管式消声器)sin2(1lg1021221klssLNR 扩张管式消声器 消声特性： 最大消声量和最大消声频率 经过频率6lg2021maxsLNRlcnf4) 12(maxlncf2min 扩张管式消声器 消声特性： 上限截止频率 下限截止频率lVScfl222222. 1Scfh 扩张管式消声器 消声特性： 公式估算的消声量普通偏小，需修正。 扩张管式消声器0102030405060700123456修正值(dB)最大消声量(dB) 扩张管式消声器111)sin2()cos2lg(102322121332kls

4、sklssLNR 气流的影响)sin21(1lg1022121klssLNR 双节扩张管式消声器11111lg1022NRL)(2cos) 1(4)(2cos) 1(416121221212122121221llkssllksss)2sin() 1(4)(2sin) 1)(1(2)(2sin) 1)(1(2161222212122122121221221221klsllkssllksss 内接纳扩张管式消声器 多节扩张管式消声器 穿孔管 并联扩张管 轴线错开 扩张室消声器设计 根据需求的消声频率特性，合理地分布最大消声频率，即合理地设计各节扩张室及其插入管的长度。 根据需求的消声量，确定扩张比

5、，设计扩张室各部分截面尺寸。 验算所设计的扩张室消声器的上下截止频率能否在所需求的消声频率范围之内，如不符合，那么应重新修正设计方案。再验算气流对消声量的影响，检查在给定的气流速度下，消声值能否还能满足要求。如不能，就需重新设计，直到满足为止。 共振腔式消声器 当声波的波长比共振器几何尺寸大得多时(3倍以上)，可以把共振器看成一个集中参数系统，共振腔内的声波运动可以忽略。这时，管壁上小孔颈中的气柱类似活塞，具有一定的声质量；密闭空腔类似空气弹簧，具有一定的声顺；空气在小孔中振动与孔颈壁面存在着摩擦和阻尼作用，具有一定的声阻。这样声质量、声顺和声阻就在气流通道上构成声振动系统，它们就象电学上电感

6、、电容和电阻构成谐振电路一样。 共振腔式消声器 共振腔式消声器 共振频率 消声量002VlScfr)/1(1lg1022zzLNR 共振腔式消声器 消声特性： 具有明确的选择性。即当外来声波频率与共振器的固有频率相一致时，共振器就产生共振。共振器组成的声振系统的作用最显著，使沿通道继续传播的声波衰减最厉害。因此，共振腔消声器在共振频率及其附近有最大的消声量。而当偏离共振频率时，消声量将迅速下降。这就是说，共振腔消声器只在一个狭窄的频率范围内才有较佳的消声性能。因此，它适于消除在某些频率上带有峰值的噪声。假设把共振消声器的共振频率设计得恰好等于峰值频率，就能把噪声中这个峰值降低，获得显著效果。

7、共振腔式消声器 倍频程消声量 1/3倍频程消声量21lg102NRL191lg102NRL 同轴型共振腔式消声器)(/411lg10000ccNRklctgSSGSSSL 多节共振腔式消声器 气流的影响)()2()38()1 (316)1 (1lg1022222222ffffGVSdnSMdnSMMMLrraaaaNR 共振腔式消声器设计中应留意的问题 共振器的几何尺寸应小于共振频率波长的1/3。当共振频率较高时，此条件不易满足，这时不能将共振器看成为一个集中参数系统，而应思索声波在空腔内的传播特性。 穿孔位置应集中在共振消声器的中部，穿孔范围应小于。相邻各孔之间的孔心距普通应取孔径的5倍。当

8、穿孔数目较多时，穿孔范围集中在内与孔心距大于孔径5倍这两个要求，往往发生矛盾。在这种情况下，可采取将空腔分割成几段来分布穿孔的位置。 共振消声器的消声频率范围也有高频失效问题。当声波频率高至某一频率后，会成为束状从消声器中部“溜过去，从而使消声效果下降。共振消声器的上限截止频率也可以用以上引见的公式估算。 阻抗复合式消声器 阻性消声器对中、高频噪声消声效果好，而抗性消声器适用于消除低、中频噪声。在工业消费中碰到的噪声多是宽频带的，即低、中、高各频段的声压级都较高。在实践消声中，为了在低、中、高的广大频率范围获得较好的消声效果，常采用阻抗复合式消声器。 阻抗复合式消声器，是按阻性与抗性两种消声原

9、理经过适当构造复合起来而构成的。常用的阻抗复合式消声器有“阻性-扩张室复合式消声器、“阻性-共振腔复合式消声器、“阻性-扩张室-共振腔复合式消声器以及“微穿孔板消声器。在噪声控制任务中，对一些高强度的宽频带噪声，几乎都采用这几种复合式消声器来消除。 阻抗复合式消声器吸声资料穿孔管(穿孔率30%以上)扩张室吸声资料扩张室吸声资料共振腔吸声资料扩张室共振腔 微穿孔板消声器kxxrRlrRLNR)(22 双层微穿孔板消声器21RRR 微穿孔板消声器与玻璃棉消声器性能比较实验外壳微穿孔板(板厚0.5mm，孔径0.5mm，穿孔率2.7%)入口管出口管外壳穿孔板护面入口管出口管超细玻璃棉(30kg/m3)

10、玻璃布 微穿孔板消声器与玻璃棉消声器性能比较实验 随着气流速度的增高，微穿孔板消声器比棉式消声器受气流影响小得多。 随着气流速度的增大，加长消声器已不能添加消声量。微穿孔板消声器的最大气流速度较大。 随着气流速度的添加，微穿孔板消声器消声量比棉式消声器好得多。 在高速气流下，采用微穿孔板消声器能得到较好的消声效果。其缘由是微穿孔板消声器穿孔率低、孔细而密，对流场影响小，因此产生的再生噪声低，而棉式消声器穿孔率高、孔大，对流场影响大，产生的再生噪声高。 微穿孔板消声器的主要用途 近年来，我国已研制胜利在多种条件下运用的微穿孔板消声器，如通风空调消声器、鼓风机进排气消声器、燃汽轮机消声器，飞机发动机试车消声器、内燃机消声器等，并已构成系列化产品，经工程上运用，效果良好。 这对于高速送风系统、消声器内流速高的空气动力设备是有益的。由于在很高速气流下，微穿孔板消声器还有一定的消声性能，这对大型空气动力设备的消声器可以较大幅度的减小尺寸，降低造价。对于要求干净的场所，由于微穿孔板消声器中没有玻璃棉之类纤维资料，运用后可以不用担忧粉屑吹入房间，同时，施工、维修都方便得多。以微穿孔板吸声构造作为元件组成的复合消声器，也有好的消声效果。 要求掌握 消声器的分类及其消声原理； 消声器性能评价； 消声器声学性能评价的主要参数及相互之间