南大环境工程消声器

环境噪声控制工程,Chapter9消声器,9.1消声器性能评价9.2消声器的分类和消声机理9.3消声设计9.4消声设计工程实例,9.1消声器性能评价,9.1.1声学性能9.1.2空气动力性能9.1.3结构性能,9.1.1声学性能,1.插入损失2.传声损失3.减噪量4.衰减量,1.插入损失,插入损失：系统中插入消声器前后在系统外某点测得的声功率级之差。,1.插入损失,LPi：第i个频带的声压级i:第i个频带的A计权修正量Di:第i个频带的插入损失,2.传声损失TL,传声损失：消声器进口端声功率级与出口端声功率级之差。,LPi、LPt:消声器进口端、出口端的声压级Ki、Kt:入射、透射声背景修正量Si、St:消声器进口端、出口端的截面积,3.减噪量,减噪量：消声器进口端面测得的平均声压级与出口端测得的平均声压级差。,4.衰减量,衰减量：消声器内部两点之间的声压级的差值，dB/m。,9.1.1声学性能,插入损失减噪量,传声损失衰减量,不只是消声器本身性能,消声器本身性能,9.1.2空气动力学性能,1.阻力系数：消声器安装前后的全压差与全压之比。2.阻力损失：出口端流体静压比进口端降低的数值。,2.阻力损失：,a.局部阻力损失简称阻损，是指气流通过消声器时，在消声器出口端的流体静压比进口端降低的数值。,b.摩擦阻损:是由于气流与消声器各壁面之间的摩擦而产生的阻力损失。,9.1.3结构性能,材料坚固、耐用；体积小、重量轻；结构简单、便于加工、使用、价格便宜。,9.2消声器的分类和消声机理,消声器,阻性消声器,抗性消声器,阻抗复合式消声器,微穿孔板消声器,扩散性消声器,扩张室消声器,共振腔消声器,干涉式消声器,无源消声器,有源消声器,小孔消声器,多孔扩散消声器,节流减压消声器,9.2.1阻性消声器,1.消声机理：由一维理论导出：,经验公式：,:消声器的消声系数L:消声器断面周长l:消声器长度，S：消声器截面积,2.阻性消声器的优缺点,优点：在较宽的中、高频范围内消声，特别是对刺耳的高频声消声效果明显。缺点：在高温、高速、含水蒸汽、含尘、含油以及对吸声材料有腐蚀性的气体中寿命短，消声效果差；对低频噪声消声效果不理想。,3.常用阻性消声器的类型,1.直管式2.片式3.蜂窝式4.折板式5.声流式6.室式7.迷宫式8.盘式9.弯头式,1.直管式消声器,优点：加工简单，空气动力性能好，适用于气体流量较小的情况。缺点：不适用于气体流量较大的情况。,上限失效频率：,1.直管式消声器,c:声速D：通道截面边长的均值,2.片式消声器,优点：结构不复杂，中、高频消声效果好，阻力系数较小。,3.折板式消声器,优点：适用于压力和噪声较高的设备。缺点：大大增加了阻力损失。,4.声流式消声器,优点：可达到高消声、低阻损的要求，阻力系数介于片式和折板式消声器之间，适用于大断面流通管道。缺点：加工复杂，造价较高。,5.蜂窝式消声器,优点：中、高频消声效果好，可根据不同的适应范围，设计单元结构。缺点：阻力损失较大，阻力系数一般在1-1.5之间，用于风量较大、流速较低的情况。,6.室式消声器,优点：消声频带较宽，消声量较大。缺点：阻力损失较大，占用空间也大，一般适用于低速进排风消声。,7.迷宫式消声器,优点：可用于流量大、流速低，要求消声量高的情况。缺点：气流速度不能过大，否则产生的阻力损失较大。,8.盘式消声器,优点：阻损小，体积小，重量轻、安装简便用于锅炉鼓风机进风口消声、各类风机进风口或管道开口端。隔声罩、室顶部的散热消声器风口。,9.弯头式,优点：结构简单、体积小，占地少，在通风空调工程中应用普遍缺点：,9.2.2抗性消声器,优点：不需要使用多孔吸声材料，耐高温、抗潮，流速较大，洁净要求较高的条件有优势。对低频噪声有较好的效果。,常用抗性消声器的类型,1.扩张室式消声器2.共振式消声器3.干涉式消声器,1.扩张室式消声器,利用管道横断面的扩张和收缩引起的反射和干涉现象进行消声。,1.扩张室式消声器,a.消声量的计算：消声器的传声损失：,1.扩张室式消声器,a.消声量的计算：,1.扩张室式消声器,消声器的传声损失：,1.扩张室式消声器,1.扩张室式消声器,b.改善消声特性的方法：多节扩张室串联,1.扩张室式消声器,b.改善消声特性的方法：在扩张室内插入内接管,1.扩张室式消声器,c.上、下限截止频率：,2.共振式消声器,利用共振吸声原理进行吸声。,2.共振式消声器,a.消声量的计算：对频率为f的声波的消声量为：,2.共振式消声器,工程上开多个孔，若孔心距5d，各孔间声辐射不干涉时，,2.共振式消声器,2.共振式消声器,某一频带内的消声量：,倍频带：,1/3倍频带：,2.共振式消声器,某一频带内的消声量：,倍频带：,1/3倍频带：,2.共振式消声器,b.改善消声性能的方法：选定较大的K值；增加声阻；多节共振腔串联。,2.共振式消声器,c.上限截止频率：,3.干涉式消声器,原理：借助于相干声波相互抵消作用，来达到消声目的。分类：无源(被动式)消声器和有源(主动式)消声器两类。特点：具有显著的频率选择性。,无源消声器：,将声波分成两路，在并联的管道内分别传播不同的距离后，再汇合在一起。,有源消声器,人为外加相位相反的声波使它们产生干涉而抵消。,9.2.3阻抗复合式消声器,9.2.4微穿孔板式消声器,9.2.5扩散消声器,1.小孔消声器2.多孔扩散消声器3.节流减压消声器,1.小孔消声器,2.多孔扩散消声器,3.节流减压消声器,9.3消声设计,9.3.1消声设计原则9.3.2消声设计程序9.3.3阻性消声器的设计9.3.4共振式消声器的设计,9.3.1消声设计原则,消声措施适用于降低空气动力性机器、设备的噪声。1.根据噪声源所需的噪声量、空气动力性能要求以及空气动力设备管道中的防潮、耐蚀、防火、耐高温等要求，选择消声器的类型。,9.3.1消声设计原则,2.根据声源空气动力性能的要求，考虑消声器的空气动力性能，是消声器的阻力损失控制在机械设备正常的工作范围内；3.设计消声器时，考虑到气流再生噪声的影响，是气流再生噪声小于环境允许的噪声级；4.注意消声器和管道中的气流速度；5.还应该考虑到隔声及坚固耐用、体积大小与空气机械设备匹配问题。,9.3.2消声设计程序,噪声源现场调查及特性分析,验算其消声效果（上下截止频率的检验、消声器的压力损失、实际消声效果）,了解环境特点，选定噪声控制标准,计算所需消声量,设计合适的消声器,确定受声点允许的噪声级和各频带声压级,噪声源使用条件,设备的空气动力特性,9.3.3阻性消声器的设计,1.阻性消声器的设计程序a.选择消声器的结构形式管道直径：500mm片式、蜂窝式或其它形式,9.3.3阻性消声器的设计,1.阻性消声器的设计程序b.选择合适的吸声材料c.确定消声器的长度d.合理选择吸声材料的护面结构e.验算消声效果：高频失效频率、气流再生的影响。压力损失,2.阻性消声器的设计计算方法,a.消声量的计算,2.阻性消声器的设计计算方法,b.高频失效频率的计算,9.3.4共振式消声器的设计程序,a.根据降噪要求，确定共振频率和频带的消声量，而后求出相应的K值;,倍频带：,1/3倍频带：,某一频率：,9.3.4共振式消声器的设计程序,b.确定K值后，按公式计算出V和G值;,9.3.4共振式消声器的设计程序,c.设计消声器的几何尺寸