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1、计算并设计一消声器，用于频率为100Hz的发动机排气消声器，消声量不小 于30dB，需选定已知内壁管壁厚，开孔个数，每个孔直径，扩张室直径，排 气管道直径为5cm，用三维软件画出设计图。消声器类型消声原理主要应用阻性消声器（中高频）多孔性吸声材料的吸收风机、通风空调、燃气轮机 等设备的进、排气噪声抗性消声器（低频好）管道阻抗变化所产生的声反 射和耗损空压机的进气噪声、内燃 机、汽车的排气噪声等阻抗复合型消 声器联合阻性消声器和抗性消声器的消声机理采用阻性消声器、抗性消声 器的场所扩散消声器改变喷注结构、降低喷口的压 力和流速高温、高压、高速气流等高 声强噪音噪声按声音的频率可分为：V400Hz
2、的低频噪声、4001000Hz的中频 噪声及1000Hz的高频噪声。根据设计要求及各种消声器的适用范围，选 用抗性消声器进行设计改进。抗性消声器消声原理:通过控制声抗的大小来进行消声的。与阻性消声器不同，它 不使用吸声材料而是在管道上接截面积突变的管段或旁接共振腔，声波在管 道截面的突然扩张（或收缩），造成通道内声阻抗突变，使声波传播方向发 生改变，某些频率的声波在声阻抗突变的界面发生反射、干涉等现象，从而 在消声器的外测，达到了消声的目的。消声的频率特性：具有中、低频消声性能。适用范围:消除空压机、内燃机、汽车排气噪声（气体流速较高气速的情况）抗性消声器具有的特点：（1）不需要使用多孔吸声材
3、料（2）耐高温、抗潮（3）流速较大，洁净（4）对低频、窄带噪声有较好的效果。常用抗性消声器的类型：（1）扩张室式消声器（2）共振腔消声器（3）干涉式消声器按共振腔消声器进行设计：（1）倍频带消声量不小于30dB，由式：AL = 10lg（1 + 20 K 2）30 = 10lg（1 + 20 K 2）查表不同频带下的消声量AL与K值的关系频带类别0。20.40。60。81。01。52345681015倍频 带1.11.22.43。64。87.59。512。815。21718.62023271/3倍 频带2。56。29.011。213.016。41922。625。12728.5313336。5得
4、,K8(2)由 V = . 2KS 有： 冲0 n d 2 n _S = x 52 牝 19.6cm244=19.6 x 10 - 4 m2V = 240也 x 2 x 8 X19.6 2兀 x 100=1.7 x 104 cm3 =1.7 x10-2m3(3)设计一个与管道同心圆形的共振腔消声器，其内径为5cm,外径为20cm，共振腔所需长度为:了170005 7L = 57.7cm-(d2 -d2)生(202 -52)4214取 L=58cmG = (22 V = ( x 100)2 x 17000 c34000=5.8cm =5.8 x 10-2mnS选用管壁厚度t=0。2cm,孔径d=
5、0o 6cm,则由式G =日d，求得开孔个数:G (t + 0.8d)5.8 x (0.2 + 0.8 x 0.6) “人n = 14个lx 0.62 4S0由上述计算结果，可设计共振腔消声器长为580mm,外腔直径为200mm,腔的内径为50mm，管壁厚2mm，在气流通道的共振腔中部均匀排列开14个孔，孔径为6mm。(4) 验算共振腔消声器的有关声学特性 f =三=竺竺M . 100Ho 2n V2兀 V17000 zf = 1.22： = 1.22 x 34000 = 2074H上 D20z由题意得，中心频率为100Hz的倍频带包括89。8112Hz,不会出现高频失效问题.共振频率的波长：. c34000人=340cm0 f100人3400 =牝 113cm33上述设计的共振腔的长、宽、腔深尺寸都小于共振频率波长的1/3,故 该设计方案可用，如图所示。ZjfiSTi:他曲E： -34%卜 IWgi . g.tj.j七 J孔心距应大于孔径的5倍，设计中取孔距为40mm.穿孔范围246mm命=283mm。
