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1、1 第六章第六章 消声器消声器 2 消声器 用于控制空气动力设备的进排气口噪声或沿 管道传播的噪声。 消声器的性能评价主要采用三项指标，即： 声学性能、空气动力性能、结构性能。 3 消声器分类 阻性消声器：主要是利用在管道中铺设吸 声材料，使噪声能量在管道中传播时不断 被吸声材料所吸收，达到消声的目的。 抗性消声器：是声波沿管道传播时因各种 原因（如截面积发生变化、有管道旁支等） 使阻抗不连续而产生传输损失，达到消声 的目的。 阻抗复合消声器：将阻性和抗性等不同消 声原理加以组合，设计构成复合式消声器。 4 阻性消声器和抗性消声器 阻性消声器适合于消除中、高频率的噪声， 消声频带范围较宽，对低
2、频噪声的消声效 果较差，因此，常使用阻性消声器控制风 机类进排气噪声等。 抗性消声器主要适合于消除低、中频率的 窄带噪声，对宽带高频率噪声则效果较差， 因此，常用来消除如内燃机排气噪声等。 5 消声器声学性能评价 插入损失：装消声器前与装消声器后在某一特定 点测得的声压级差。 传声损失：为消声器进口的噪声声功率级与消声 器出口的噪声声功率级的差值 。 21ppIL LLL=)(dB )(dB 21WWTL LLL= 6 阻性消声器 把吸声材料固定在气流通过的管道周壁，或按 一定方式在通道中排列起来，就构成阻性消声 器。 阻性消声器的声衰减量为 为消声器的通道断面周长 为消声器的通道截面面积 为
3、消声器的通道长度 为消声系数，由垂直入射吸声系数确定 ()l S L LA 0 = S L 0 () 0 l 7 消声系数与吸声系数的换算关系 0.050.100.150.200.250.300.350.400.450.500.550.60 1.00 0.050.110.170.240.310.390.470.550.640.750.861 1.5 () 0 0 8 高频失效频率 如果消声器通道截面过大，当声波频率高到一定 数值时声波将以窄束状通过消声器，而很少或根 本不与吸声材料饰面接触。因此，消声器的消声 效果明显下降。当声波波长小于通道截面尺寸的 一半时，消声效果便开始下降，相应的频率被
4、称 作“高频失效频率”，高频失效频率的经验估算 式如下 c 为声速；D为消声器通道截面边长，圆形通道 的就是截面直径，矩形通道取边长平均值。 D c fn85 . 1 9 阻性消声器的种类 直管式消声器片式消声器 折板式消声器蜂窝式消声器 弯头式消声器迷宫式消声器 10 阻性消声器的设计 确定消声量 确定消声器的结构型式 选用合适吸声材料 确定消声器的长度 选择吸声材料的护面结构 验算消声效果 设计方案的试验验证 11 抗性消声器 抗性消声器，主要是通过控制声抗的大小 来消声的。它不使用吸声材料，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
5、处发生反射、干涉等现象， 从而达到消声的目的。常用的抗性消声器 主要有扩张室式和共振腔式两大类。 12 扩张室式消声器 ()kxtPp ii =cos()kxt c P u i i = cos ()kxtPp rr +=cos ()kxtPp tt =cos ()kxt c P u r r += cos ()kxt c P u t t = cos rit ppp+= () tri uSuuS 21 =+ 1 S 2 S 13 反射系数和透射系数 21 21 SS SS p p r i r p + = 2 21 21 + = SS SS rI ()2 21 21 4 1 SS SS rI I +
6、 = ()2 21 2 2 1 2 11 22 4 SS S S S SI SI IW + = 声强反射系数 声压反射系数 声强透射系数 声功率透射系数 14 单节扩张式消声器 1 S kl S S S S kl I 2 2 1 2 2 1 2 sin 4 1 cos 1 + = 2 S +=kl m mL I TL 22 sin) 1 ( 4 1 1lg10 1 lg10 声强透射系数 传声损失 1 2 S S m = 15 共振式消声器 共振式消声器是由管道壁开孔与外侧密闭空腔相 通而构成的。 共振消声器实际上是共振吸声结构的一种应用。 共振频率为 )8 . 0(48 . 0 2 0 dt d dt S G + = + = V Gc fr 2 = 小孔直径 空腔体积小孔颈长 0 S t d 孔径截面积 V 16 单腔共振式消声器 如忽略共振腔声阻的影响，单腔共振消声器对 频率为f的声波的消声量为 () += 2 2 / 1lg10 ffff K L rr TL S GV K 2 = 管道截面积S 17 船舶噪声控制措施 为了防治空气动力噪声，通常采用消声器进行消声。 船上设置消声器，主要是用来降低主、辅机的进、排气系统包括增压器和 通风空调设备的空气动力性噪声。 消声 船用消声器的选用，应满足消声量 大，对气流阻损小，结构性能好和耐高 温抗油气腐蚀等四个设计要求。
