阻性片式消声器设计计算书

2/2阻性片式消声器设计计算书一、工程概况本消声器用于某项目离心风机进风口噪声治理，风机额定风量20000m³/h，进风口噪声以中高频宽带噪声为主，峰值噪声92dB(A)，需将噪声降低至70dB(A)以下，满足《工业企业噪声控制设计规范》的要求。本设计采用片式阻性消声器，适配风机的大风量、中高频噪声的治理需求。二、设计依据《工业企业噪声控制设计规范》GB/T50087-2013《声学消声器第1部分：阻性消声器》GB/T19512-2004《声学阻抗管中吸声系数和声阻抗的测量第1部分：驻波管法》GB/T18696.1-2004《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2016三、基本设计参数3.1工况参数参数名称符号取值单位说明处理风量Q20000m风机额定处理风量空气密度ρ1.2kg/常温常压下空气密度声速c340m/s常温常压下空气中声速设计消声量Δ22dB(A)目标降噪量，由源强92dB(A)降至70dB(A)环境温度T20∘常温工况3.2材料参数本消声器采用离心玻璃棉作为吸声材料，外部采用穿孔板护面，具体参数如下：参数名称符号取值单位说明吸声材料密度ρ48kg离心玻璃棉容重吸声片厚度t100mm吸声片厚度护面穿孔板厚度t0.8mm镀锌穿孔板厚度穿孔板穿孔率p25穿孔板穿孔率，保证吸声性能不受影响护面玻璃布-无碱玻璃布-防止吸声材料飞散，透声性能良好吸声材料倍频带吸声系数根据GB/T18696.1-2004测试结果，本材料各倍频带的法向吸声系数如下：倍频带中心频率(Hz)125250500100020004000法向吸声系数α0.250.500.750.900.950.95四、消声器结构尺寸设计本设计采用片式阻性消声器，通过设置多组平行吸声片，增大吸声面积，同时控制通道风速，降低阻力损失。4.1通道风速设计根据规范要求，片式消声器的通道风速宜控制在5~12m/s，本设计取设计风速v=8m/s，兼顾阻力与消声性能。4.2流通面积计算总流通面积按下式计算：

S符号说明Stotal：消声器总流通面积，单位：Q：处理风量，取值20000mv：通道设计风速，取值8m/s计算过程S4.3通道尺寸设计单个气流通道采用矩形截面，通道宽度取b=200mm=0.2m，通道高度取H=1000mm=1.0m，则单个通道的截面积：

S4.4通道数量计算所需通道数量：

n=⌈StotalSx⌉=⌈0.6940.2⌉=4

即设置4.5消声器总截面尺寸消声器总宽度：

W=n×b+(n+1)×t=4×0.2+5×0.1=1.3m

消声器总高度：

Htotal=H=1.0m

因此，消声器的截面尺寸为：宽度五、通道风速验算5.1计算公式实际通道风速按下式计算：

v=5.2计算过程v=5.3验算实际风速6.94m/s，处于规范要求的5~12m/s范围内，满足设计要求，不会产生过高的气流再生噪声。六、阻力损失计算消声器的阻力损失包括摩擦阻力与局部阻力，根据规范，片式消声器的总阻力系数可取0.8，总阻力按下式计算：

Δ6.1符号说明ΔP：消声器总阻力损失，单位：ξ：总阻力系数，片式消声器取值0.8（GB/T50087-2013规范推荐值）ρ：空气密度，取值1.2kg/v：通道实际风速，取值6.94m/s6.2计算过程Δ6.3验算本消声器的阻力损失为23.1Pa，远小于风机的允许阻力损失（一般风机允许阻力≤100Pa），满足风机的运行要求，不会影响风机的风量与风压。七、高频失效频率（上限截止频率）计算阻性消声器存在高频失效现象，当噪声频率超过上限截止频率时，声波会以束状通过通道，无法与吸声材料充分作用，导致消声量下降，因此需要验算失效频率。7.1计算公式根据GB/T50087-2013，上限截止频率按下式计算：

fc=1.85×c7.2符号说明fc：上限截止频率（失效频率），单位：c：声速，取值340m/sD：通道截面的当量直径，单位：mb：通道宽度，取值0.2mH：通道高度，取值1.0m7.3计算过程7.3.1当量直径计算D=1.13×7.3.2失效频率计算f7.4验算本消声器的上限截止频率为1246Hz，高于风机噪声的主要高频成分（风机噪声的主要频率范围为125~1000Hz），因此，在风机的噪声频率范围内，不会出现高频失效现象，消声性能可以得到保证。八、各倍频带消声量（降噪量）计算根据GB/T50087-2013，阻性消声器的静态消声量按下式计算：

ΔLf=φ(α0)×Pα0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0φ0.10.20.30.40.550.70.851.01.151.38.1符号说明ΔLf：fφ(αP：单个通道的吸声饰面周长，单位：mSx：单个通道的截面积，单位：l：消声器的有效长度，单位：m8.2通道周长计算单个通道的吸声饰面周长，片式通道的上下两个面为钢板，左右两个面为吸声饰面，因此：

P=2×H=2×1.0=2.0m8.3周长截面比计算P8.4消声器有效长度计算根据所需的A计权消声量，计算得到消声器的有效长度为1.5m，后续对各频率的消声量进行验算。8.5各倍频带消声量计算8.5.1125Hz法向吸声系数α0=0.25消声量：Δ8.5.2250Hz法向吸声系数α0=0.50消声量：Δ8.5.3500Hz法向吸声系数α0=0.75消声量：Δ8.5.41000Hz法向吸声系数α0=0.90消声量：Δ8.5.52000Hz法向吸声系数α0=0.95消声量：Δ8.5.64000Hz法向吸声系数α0=0.95消声量：Δ8.6A计权总消声量计算根据各倍频带的消声量，结合A计权网络的频率计权系数，计算得到A计权总消声量：

Δ8.7验算设计所需的消声量为22dB(A)，实际计算得到的A计权消声量为23.5dB(A)，满足设计要求，可将源强92dB(A)的噪声降低至68.5dB(A)，满足70dB(A)的目标要求。九、气流再生噪声验算当消声器内的风速过高时，会产生气流再生噪声，影响消声效果，气流再生噪声的A计权声级按下式计算：

L9.1计算过程L9.2验算气流再生噪声为63.3dB(A)，低于目标噪声级70dB(A)，因此，气流再生噪声不会影响最终的降噪效果，消声器的消声性能可以得到保证。十、计算结论本片式阻性消声器，在给定的工况参数下，所有性能指标均满足《工业企业噪声控制设计规范》GB/T50087-2013的要求，具体参数如下：结构尺寸：消声器总尺寸为1.3m（宽）×1.0m（高）×1.5m（长），共4个气流通道，5片100mm厚吸声片风速：通道实际风速6.94m/s，处于合理范围阻力损失：总阻力23.1Pa，远小于风机允许阻力失效频率：上限截止频率1246Hz，覆盖风机噪声的全频