消声技术阻性消声器学习教案

1、会计学1消声消声(xio shn)技术阻性消声技术阻性消声(xio shn)器器第一页，共51页。材质材质(ci zh)耐用，耐高温、耐腐蚀、耐用，耐高温、耐腐蚀、耐耐 潮湿、耐粉尘，结构简单、体积潮湿、耐粉尘，结构简单、体积小、重量轻，便于制作安装和维修。小、重量轻，便于制作安装和维修。 第2页/共51页第二页，共51页。第3页/共51页第三页，共51页。2121lg10wwLLwwTLv传声损失反映消声器自身的特性，与声源、末端传声损失反映消声器自身的特性，与声源、末端(m dun)负载等因素无关；负载等因素无关；v适用于理论计算和在实验室检验消声器自身的消声特性适用于理论计算和在实验室检

2、验消声器自身的消声特性。第4页/共51页第四页，共51页。第5页/共51页第五页，共51页。v适于在现场测量中用来评价适于在现场测量中用来评价(pngji)安装消声器前后的综合效果安装消声器前后的综合效果。第6页/共51页第六页，共51页。NoImage 局部局部(jb)阻力阻力沿程摩擦阻力沿程摩擦阻力第7页/共51页第七页，共51页。阻性消声器抗性消声器阻抗(zkng)复合式消声器 扩散(kusn)消声器 扩张室消声器共振腔消声器干涉式消声器无源干涉式消声器有源干涉式消声器小孔喷注消声器多孔扩散消声器节流减压消声器按消声机理和结构消声器分为第8页/共51页第八页，共51页。种 类形 式消声特

3、性主 要 用 途阻性消声器阻性消声器片式、直管式、蜂窝式、列片式、直管式、蜂窝式、列管式、折板式、声流式、弯管式、折板式、声流式、弯头式、百叶式、迷宫式、盘头式、百叶式、迷宫式、盘式、圆环式、室式式、圆环式、室式中、高频中、高频通风空调系统管通风空调系统管道，机房道，机房进排风进排风口，口，空气动力设空气动力设计计 进、排风口进、排风口抗性消声器抗性消声器扩张式扩张式共振腔式共振腔式无源干涉式无源干涉式有源干涉式有源干涉式低中频低中频低频低频低中频低中频低中频低中频空压机、柴油机空压机、柴油机、汽车或摩托车、汽车或摩托车发动机发动机等以低中等以低中频噪声为主的设频噪声为主的设备排气噪声备排气噪

4、声阻抗复合式消阻抗复合式消声器声器阻性及共振复合式、阻性及共振复合式、阻性及扩张复合式阻性及扩张复合式宽频带宽频带各类宽频带噪声各类宽频带噪声源源扩散消声器扩散消声器小孔喷柱式、小孔喷柱式、多孔扩散式、多孔扩散式、节流减压式节流减压式宽频带宽频带各类各类排气放空排气放空噪噪声声第9页/共51页第九页，共51页。第10页/共51页第十页，共51页。第11页/共51页第十一页，共51页。第12页/共51页第十二页，共51页。第13页/共51页第十三页，共51页。第14页/共51页第十四页，共51页。 消声消声(xio shn(xio shn) )量量计算计算lSLL0其中：其中：L L消声器气流通

5、道断面周长，消声器气流通道断面周长，m m S S消声器的气流通道截面积，消声器的气流通道截面积，m2m2 l l消声器的有效长度消声器的有效长度(chngd)(chngd)，m m j(a0) j(a0)消声系数，与材料的法向吸声系数消声系数，与材料的法向吸声系数a0a0（驻波管法）有关（驻波管法）有关 A.N.别洛夫别洛夫 理论理论(lln)计算公式：计算公式： 0)(011.50.860.750.640.550.470.390.310.240.170.110.050.6010.550.500.450.400.350.300.250.200.150.100.05 ( ( 0 0) )与与

6、0的换算关系的换算关系第15页/共51页第十五页，共51页。 H.J. 赛宾赛宾 经验经验(jngyn)公式：公式： lSLL4 . 103. 1 与与 的换算关系的换算关系 1.000.8630.7320.6070.4890.3290.3271.000.900.800.700.600.500.450.2770.2300.1850.1440.1050.0700.0400.0150.400.350.300.250.200.150.100.054 . 1)(1.4( )1.4( )无规入射平均吸声系数（混响室法）无规入射平均吸声系数（混响室法）第16页/共51页第十六页，共51页。 lSLL4 .

7、 103. 1已知平均吸声系数、管道已知平均吸声系数、管道有效长度有效长度l l、管道截面积、管道截面积S S求出不同形状的截面周长求出不同形状的截面周长求消声量求消声量解题解题(ji t)思路：思路：第17页/共51页第十七页，共51页。 lSLL4 . 103. 1根据消声量公式mcmSD437. 071.43414. 315004直径：mDL372. 1437. 014. 3周长：dB4 . 6215. 0372. 146. 003. 1L4 . 1圆 当管道当管道(gundo)(gundo)为圆形时：为圆形时：第18页/共51页第十八页，共51页。当管道当管道(gundo)(gundo

8、)为正方形时：为正方形时：mL549. 115. 04周长：dBL2 . 7215. 0549. 146. 003. 14 . 1正第19页/共51页第十九页，共51页。当管道当管道(gundo)(gundo)截面为截面为1 1：5 5矩形时：矩形时：m866. 0515. 05b矩形长：m173. 0515. 0a矩形宽：mL078. 2)866. 0173. 0(2周长：dBL6 . 9215. 0078. 246. 003. 14 . 1矩第20页/共51页第二十页，共51页。L矩矩L正正 L圆圆即：管道截面即：管道截面(jimin)面积面积S一定时，一定时， 管道截面管道截面(jimi

9、n)为矩形的声音衰减量最大（为矩形的声音衰减量最大（L/S最大）最大） 管道截面管道截面(jimin)为圆形的声音衰减量最小（为圆形的声音衰减量最小（L/S最小）最小）第21页/共51页第二十一页，共51页。基本类型2.2.1 2.2.1 扩张室消声器扩张室消声器2.2.2 2.2.2 共振式消声器共振式消声器2.2.3 2.2.3 干涉式消声器干涉式消声器第22页/共51页第二十二页，共51页。连接管连接管 连接管连接管 扩张室扩张室 单节扩张单节扩张(kuzhng)室式消声器室式消声器第23页/共51页第二十三页，共51页。多节扩张多节扩张(kuzhng)室式消声器室式消声器一般串联一般串

10、联(chunlin)24节，否则气流阻力节，否则气流阻力太大太大第24页/共51页第二十四页，共51页。连接管连接管 连接管连接管 扩张室扩张室 klmmTL22sin1411lg10扩张扩张(kuzhng)(kuzhng)室室长度长度,m ,m k k波数波数, , cfk22扩张比扩张比,212212DDSSm消声量与扩张比、频率、消声量与扩张比、频率、扩张室长度有关；扩张室长度有关；对某一频率噪声进行消对某一频率噪声进行消声器的设计，就是声器的设计，就是(jish)确定扩张室的长度和扩张确定扩张室的长度和扩张室直径（扩张比）室直径（扩张比）第25页/共51页第二十五页，共51页。klmm

11、TL22sin1411lg10sin2kl 做周期性变化做周期性变化(binhu)（01），），消声量也做是周期性变化消声量也做是周期性变化(binhu)：21411lg10mmL当当sinkl=0时，时， L=0当当sinkl=1时，时，第26页/共51页第二十六页，共51页。kln2sin0kl 0TLmin2nfclcfk22fmin称为通过(tnggu)频率klnknl第27页/共51页第二十七页，共51页。(21)2kln2sin1kl 21411lg10mmTLcfk22(21)2klnlc)n(ffc)n()n(l412412412max第28页/共51页第二十八页，共51页。P

12、168 图图7-7 消声量与扩张室腔长消声量与扩张室腔长l 的关系的关系(gun x)（扩张比（扩张比m一定时）一定时）fminfmaxfmaxfmaxfmin频率频率f/Hz消声量消声量/dB0lc)n(f412max21411lg10mmTLmin2nfclm一定时，可确定最大消声量一定时，可确定最大消声量l 变化，最大消声量对应的频率变化，最大消声量对应的频率fmax和最小消声量对应的频率和最小消声量对应的频率fmin发生发生(fshng)移动移动第29页/共51页第二十九页，共51页。图图7-6 7-6 单节扩张室消声器的消声量单节扩张室消声器的消声量 增大扩张增大扩张(kuzhng)

13、比比m, 消声量增大。消声量增大。一般扩张一般扩张(kuzhng)比比m521411lg10mmTL第30页/共51页第三十页，共51页。Dcf22. 1上v扩张室的截面积越大，消声上限截止频率越低，即有效扩张室的截面积越大，消声上限截止频率越低，即有效(yuxio)消声频率范围越窄。因此，扩张比不能盲目选择太消声频率范围越窄。因此，扩张比不能盲目选择太大。大。v一般扩张比一般扩张比m不超过不超过20。在实际工程中一般取。在实际工程中一般取9m 16D-D-扩张室截面当量直径，扩张室截面当量直径， 圆管即直径圆管即直径第31页/共51页第三十一页，共51页。1122VlScf下连接连接(lin

14、ji)(linji)管的截管的截面积，面积，m2m2连接连接(linji)(linji)管的长管的长度，度，l1=a+bl1=a+b连接管连接管a 连接管连接管b 扩张室扩张室 扩张室体积，扩张室体积，lSSV）（12第32页/共51页第三十二页，共51页。求扩张(kuzhng)室长度：max214cfnlm68. 0125434044maxmaxfcllcfn=0扩张(kuzhng)室长度：第33页/共51页第三十三页，共51页。m.13m67dB151411lg102或解方程求出可近似确定扩张比查图，根据消声量mmTL求扩张(kuzhng)比m6lg202lg20lg202lg20)41l

15、g(101411lg1022mmmmmmTL解方程可简化计算：因为(yn wi)一般m5, 第34页/共51页第三十四页，共51页。212212DDSSm由扩张比：2122122mDDmDD即：得：扩张管直径扩张(kuzhng)室直径：连接管连接管a 连接管连接管b 扩张室扩张室 第35页/共51页第三十五页，共51页。222. 1Dcf上 验算(yn sun)截止频率：1122VlScf下连接管连接管a 连接管连接管b 扩张室扩张室 2114DSlDDlSSV)(4)(212212768Hz13Hz第36页/共51页第三十六页，共51页。在一段气流通道的管壁在一段气流通道的管壁( (un b

16、)un b)上开一些小孔，使其与管外闭合的空上开一些小孔，使其与管外闭合的空腔相通，就构成了共振消声器腔相通，就构成了共振消声器 第37页/共51页第三十七页，共51页。v共振消声器实质上是共振吸声结构的一种应用，其基本原理基于亥姆霍兹共共振消声器实质上是共振吸声结构的一种应用，其基本原理基于亥姆霍兹共振器。振器。v管壁小孔中的空气柱弹性形变很小，可看作一质量块管壁小孔中的空气柱弹性形变很小，可看作一质量块; 密闭密闭(mb)腔中的空腔中的空气弹性形变大，类似一弹簧，二者组成一个共振系统。气弹性形变大，类似一弹簧，二者组成一个共振系统。v当声波传至颈口时，在声压作用下空气柱产生振动，振动时的摩

17、擦阻尼使一当声波传至颈口时，在声压作用下空气柱产生振动，振动时的摩擦阻尼使一部分声能转换为热能耗散掉。同时，由于声阻抗的突然变化，一部分声波发部分声能转换为热能耗散掉。同时，由于声阻抗的突然变化，一部分声波发生反射。生反射。v当声波频率与共振腔固有频率相同时，便产生共振，空气柱振动速度达到最当声波频率与共振腔固有频率相同时，便产生共振，空气柱振动速度达到最大值，此时消耗的声能最多，消声量也就最大。大值，此时消耗的声能最多，消声量也就最大。第38页/共51页第三十八页，共51页。221lg10ffffKTLrrVGcfr2)8 . 0(48 . 020dtddtSGfr-共振频率共振频率: G-

18、传导率传导率,单位单位(dnwi)m:t：小孔颈长：小孔颈长d: 小孔直径小孔直径(zhjng)S0：小孔面积，：小孔面积，So=pd2/4dD1)(20tVSc第39页/共51页第三十九页，共51页。)8 . 0(48 . 0n20dtdndtSG第40页/共51页第四十页，共51页。221lg10ffffKTLrrSGVK2公式中，lDDV)(42122214DSV：空腔：空腔(kn qin)体积体积，m3S：气流通道截面积：气流通道截面积, m2外外径径D2内径内径D1共振腔长度共振腔长度l第41页/共51页第四十一页，共51页。)21lg(102KTL对倍频程：)191lg(103/12KTL倍频程：对第42页/共51页第四十二页，共51页。6 .312SGVKrff rfn当当 时，系统发生共振，消声时，系统发生共振，消声 量最大；量最大；n