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1、第二章 噪声污染及其控制第一节 概述第二节 声学基础第三节 噪声的评价和标准第四节 噪声控制技术吸声第五节 噪声控制技术隔声第六节 噪声控制技术消声 第七节 噪声控制技术有源噪声控制简介 第二章第二章 噪声污染及其控制噪声污染及其控制第六节 噪声控制技术消声 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n消声器：消声器：允许气流通过，又能有效阻止或减弱噪声允许气流通过，又能有效阻止或减弱噪声向外传播的装置。向外传播的装置。n性能：性能：优良的消
2、声器可使气流噪声降低优良的消声器可使气流噪声降低202040dB(A) 40dB(A) n种类：种类：按其消声机理和结构大致可分为按其消声机理和结构大致可分为n 阻性阻性消声器消声器n 抗性抗性消声器消声器n 阻抗复合式阻抗复合式消声器消声器n 微穿孔板微穿孔板消声器消声器n 扩散扩散消声器消声器 ( (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n（1 1）消
3、声量大）消声量大n（2 2）压力损失小）压力损失小n（3 3）适应性广）适应性广n（4 4）外形美观）外形美观正常工况下，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
4、总体相协调 。衡量消声器性能优衡量消声器性能优劣的主要评价量劣的主要评价量 (1)(1)插入损失插入损失 (2)(2)传递损失传递损失 (3)(3)减噪量减噪量 n系统中插入消声器前、后在系统外某定点分系统中插入消声器前、后在系统外某定点分别测得的声压级别测得的声压级L Lp1p1与与L Lp2p2之差。之差。(1)(1)插入损失插入损失 n优点优点：直观实用，测量简单；直观实用，测量简单；n适于在现场测量中用来评价安装消声器前后的综合适于在现场测量中用来评价安装消声器前后的综合效果。效果。n消声器进口端入射声的声功率级 与出口端透射声的声功率级 之差。 (2-167) n传递损失反映消声器自
5、身的特性，与声源等因素传递损失反映消声器自身的特性，与声源等因素无关；无关；n适用于理论计算和在实验室检验消声器自身的消适用于理论计算和在实验室检验消声器自身的消声特性。声特性。(2)(2)传递损失传递损失 n消声器进口端平均声压级（ ）与出口端平均声压级（ ）之差。(2-168) n这种测量方法易受气象条件、背景噪声等影这种测量方法易受气象条件、背景噪声等影响，误差较大，较少采用。响，误差较大，较少采用。(3)(3)减噪量减噪量 第二章第二章 噪声污染及其控制噪声污染及其控制第六节 噪声控制技术消声 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 四四五五六六微穿孔板消声器 消声
6、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 n阻性消声器：利用吸声材料消声的吸收型消声器。吸声材料相当于电阻，故称阻性消声器。 ( (一一) )阻性消声原理阻性消声原理 n原理：将吸声材料固定在 气流通道内，利用声波在 多孔吸声材料中传播时， 因摩擦阻力和粘滞阻力将 声能转化为热能，达到消 声的目的。 ( (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
7、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.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 n结构形式：如图2-38(a)所示；1.单通道直管式消声器单通道直管式消声器 式中，式中， 消声量，消声量，dBdB； 消声器通道断面的有效周长，消声器通道断面的有效周长，m m； 消声器通道的有效截面积，消声器通道的有效截面积，m m2 2； 消声器有效长度，消声器有效长度，m m； 垂直入射吸声系数；垂直入射吸声系数； 消声系数，与
8、材料的垂直入射吸声系数有关消声系数，与材料的垂直入射吸声系数有关, ,由表由表2-192-19查得查得(2-169) n消声衰减量 计算 （1）AN别洛夫公式：低、中频n特点：结构简单、气流直通、阻力损失小；n适用：小流量管道消声。n式(2-169)中中 的确定的确定（表2-19）1.单通道直管式消声器单通道直管式消声器 n由表由表2-19 2-19 确定确定 ，即可用式（，即可用式（2-1692-169）计算消声量。）计算消声量。n式式(2-169)(2-169)未未考考虑虑气气流流条条件件，在在低低、中中频频时时，计计算算值值与与实实测测值值基基本相等，但在高频时，计算值往往高于实测值。本
9、相等，但在高频时，计算值往往高于实测值。n设设计计阻阻性性消消声声器器时时，尽尽可可能能选选用用吸吸声声性性能能好好的的多多孔孔材材料料，并并详详细细计计算算通通道道的的几几何何尺尺寸寸，对对于于相相同同截截面面积积的的通通道道，P/SP/S值值以以矩矩形形最大，圆形最小。最大，圆形最小。表表2-19 与与 的关系的关系 11.50.860.750.640.550.470.390.310.240.170.110.050.6010.550.500.450.400.350.300.250.200.150.100.05n（2 2）H HJ J赛宾经验计算式：赛宾经验计算式：高频高频(2-170)(2
10、-170) 式中，式中， 吸声材料无规则入射平均吸声系数，表吸声材料无规则入射平均吸声系数，表2-202-20列出列出 了了 与与 间的关系。间的关系。式（式（2-1692-169）和式（）和式（2-1702-170）大致相同，仅仅是对吸声系数）大致相同，仅仅是对吸声系数的修正不同。的修正不同。 1.单通道直管式消声器单通道直管式消声器 表表2-20 与与 的换算关系的换算关系 1.001.000.8630.8630.7320.7320.6070.6070.4890.4890.3290.3290.3270.3271.001.000.900.900.800.800.700.700.600.600
11、.500.500.450.450.2770.2770.2300.2300.1850.1850.1440.1440.1050.1050.0700.0700.0400.0400.0150.0150.400.400.350.350.300.300.250.250.200.200.150.150.100.100.050.05n消声衰减量消声衰减量 n与单通道直管式消声器与单通道直管式消声器计算公式计算公式相似。相似。n结构：结构：相当于多个单通道直管式消声器组成。相当于多个单通道直管式消声器组成。n当片式消声器每个通道的构造尺寸相同时，只要计当片式消声器每个通道的构造尺寸相同时，只要计算单个通道的消声
12、量。算单个通道的消声量。n通常取吸声片厚度为通常取吸声片厚度为5050100mm100mm，片间距离，片间距离( (通道宽通道宽度度) )取取100100250mm250mm。2.片式消声器片式消声器 n结构：结构：将片式消声器中的直板改为折板。将片式消声器中的直板改为折板。是是片式消声器的变型。片式消声器的变型。n原理原理：将直通道改为曲折通道，：将直通道改为曲折通道，给定直线长给定直线长度情形下，可增加声波在管道内的传播路程，度情形下，可增加声波在管道内的传播路程，增加反射次数，增加反射次数，提高高频消声量提高高频消声量。n为了减小阻力损失，折角一般为了减小阻力损失，折角一般小于小于202
13、0。3.折板式消声器折板式消声器 n结构结构：将折板式的折角变为平滑弧形板。：将折板式的折角变为平滑弧形板。n原理原理：当声波通过时，增加反射次数，并对：当声波通过时，增加反射次数，并对某些频率的声波产生吻合振动，从而改善吸某些频率的声波产生吻合振动，从而改善吸声性能。声性能。n特点特点：可使气流较为通畅地通过，达到高消：可使气流较为通畅地通过，达到高消声、低阻损的要求。声、低阻损的要求。 4.声流式消声器声流式消声器 n结构：结构：若干个小型直管消若干个小型直管消 声器并联而成，形似蜂窝。声器并联而成，形似蜂窝。n原理：原理：小型管道的周长与截面积之比值小型管道的周长与截面积之比值P/S比直
14、管式比直管式和片式大，所以消声量较高。和片式大，所以消声量较高。n特点特点：小管的尺寸很小，使上限失效频率大大提高，：小管的尺寸很小，使上限失效频率大大提高，改善了高频消声特性。改善了高频消声特性。n计算：计算：一个小型直管消声器的消声量就可以表示整一个小型直管消声器的消声量就可以表示整个消声器的消声量。个消声器的消声量。5.蜂窝式消声器蜂窝式消声器 n结构结构：在弯管壁面衬贴吸声材料。：在弯管壁面衬贴吸声材料。其形式有圆管弯头、其形式有圆管弯头、矩形管弯头、圆弧形弯头和直角形弯头等。矩形管弯头、圆弧形弯头和直角形弯头等。 n原理原理：消声弯头能改变管道内气流的方向。：消声弯头能改变管道内气流
15、的方向。n特征参数特征参数：n弯头上衬贴弯头上衬贴吸声材料的长度吸声材料的长度, ,一般相当于管道截面尺寸的一般相当于管道截面尺寸的2 24 4倍倍。n弯头的弯头的插入损失大致与弯折角度成正比插入损失大致与弯折角度成正比，如，如30弯头的插入弯头的插入损失仅为损失仅为90弯头的弯头的1/3。n对于无规则入射，对于无规则入射，180弯头的减噪量约为弯头的减噪量约为90弯头的弯头的1.5倍。倍。 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
16、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 n高频失效：在一定截面积的气流通道中，当入射声波的频率高至一定限度时，由于方向性很强而形成“光束状”传播，很少接触贴附的吸声材料，消声量明显下降的现象。n上限失效频率 ：产生高频失效所对应的频率。 n上限失效频率上限失效频率 计算公式：计算公式：直管式消声器直管式消声器 (2-171)(2-171) 式中，式中， 声速，声速，m/sm/s； 消声器通道的当量直径，消声器通道的当量直径，m m；对矩形管道取边长；对矩形管道取边长平均值，圆形管道取直径，其它可取面积的开方值。平均值，圆形管道取直径，其它可取面积的开方值。n当 时，某倍频带的消声量 按下式估算式中，式中， 处的消声量，处的消声量，dBdB； 高于高于 的倍频程频带数。的倍频程频带数。 (2-172)(2-172) 2. 结构的影响结构的影响 n阻性消声器阻性消声器结构设计结构设计时，在高频失效频率附近采取时，在高频失效频率附近采取下述办法可显著提高高频消声效果。下述办法可显著提高高频消声效果。n小风量细管道可选用直管式；较大风量
