第四章消声

对一个好的消声器要有五个方面的基本要求
1）在消声性能上的要求。要求具有较高的消 声值和较宽的消声频率，也就是说要在所需 要的消声频率范围有足够大的消声量；
2）空气动力性能上的要求。消声器对气流的 阻力要小，安装消声器后所增加的阻力损失 要控制在实际容许的范围内；
3）机械结构性能上的要求。消声器的体积要小， 重量要轻，结构简单，便于加工，安装和维修；
所以，
LR 2
1.03 0.461.4
1.549 2 0.15
7.2dB
3）当管道截面为1：5矩形时 则管道断面长和宽分别为：5 0.15 0.866 m
5
0.15 0.173 m 5
则管道断面周长为：
P 2(0.173 0.866) 2.078m
所以，
LR 3
1.03 0.461.4
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
0.55
0.7
0.9
1.0
1.2
1.5
1.5
( )
①由
L ( ) Pl
S
②
f上
1.8c d
115.2Hz
l Ld 6.25m
4( )
2）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，利用声阻抗的改变，使 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 外侧，达到了消声的目的。
2）传声损失（TL） 即消声器进出口端声功率级之差。
3）减噪量（LNR）
即消声器进出口端测得的平均声压级之差。
4）衰减量（LA）
即消声器内部两点间的声压级的差值，通常 用消声器的单位长度的衰减量（dB/m）来 表征消声器内声传播特性。
第二节 消声器
一 、消声器的性能评价
1） 消声性能 消声器的消声性能，即消声器的消声量的频
❖ 声抗:声阻抗的实部叫声阻，声阻抗的虚部叫声 抗。声抗分为惯性声抗和容性声抗。前者为正 值，后者为负值；声抗反映声源部分能量激发 周围介质的振荡，它是一个类似弹簧振动的过 程，只是将能量储存后再释放回声源，因此这 部分能量不对外辐射声能.
❖ 声阻:表示能量的“损耗”，这个损耗表示声能 从一个地方传播到另一个地方，也就是声源对 外辐射的过程。
4）外形和装饰上的要求。符合实际安装空间的 需要，美观大方，表面装饰与设备相协调； 5）价格费用要求。价格便宜，使用寿命长。
二、阻性消声器 包括的形式：直管式、片式、蜂窝式、折板式、
迷宫式、声流式等。
消声的频率特性：具有中、高频消声性能。
适用范围：消除风机、燃气轮机进气噪声（即 气体流速不大的情况）。
第四章 消声
消声器是一种控制气流沿管道传播的消声 设备，这种装置可以在减少噪声的同时不影 响或减少影响气流的通过，它是降低空气动 力性噪声的主要技术措施，主要安装在风机 进出口和排气口，以及通风换气的地方。
一个性能良好的消声器，可使气流降噪 20~40dB。
第一节 消声原理
一、消声器工作原理
1）阻性消声器
直管式阻性消声器
片式消声器
蜂窝式消声器
折板式消声器
声流式阻性消声器
谱特性，消声器的消声量通常用传声损失和 插入损失来表示。频谱特性以倍频的1／3频 带的消声量来表示 2） 空气动力性能
消声器的空气动力性能是评价消声性能好坏 的另一。
项重要指标，是指消声器气流阻力的大小。 消声器的空气动力性能通常用阻力系数或阻 力损失来表示。
3）结构性能
消声器的结构性能是指它的外形尺寸、坚固 程度、维护要求、使用寿命等，它也是评价 消声器性能的一项指标。结构性能对消声性 能和空气动力性能相同的消声器的使用具有 十分重要的现实意义。
解： 1）当管道为圆形时
因为管道的有效直径为：
D S 1500 43.71cm 0.437m
4 3.14 4
则管道断面有效周长为：
P D 3.140.437 1.372m
由公式：
LR
1.03
1.4
P S
l
LR1
1.03
0.461.4
1.372 0.15
2
6.4dB
2）当管道截面为正方形时 则管道断面周长为：
2.078 2 0.15
9.6dB
因此，有：LR3＞LR2 ＞ LR1
即：管道截面为矩形的声音衰减量最大，截面为圆 形管道声音衰减量最小。
❖ 某排气管道所产生的噪声达到120分贝，需 要进行消声处理。若要求处理后的噪声低于 85分贝，所需要材料的吸声系数为0.8，计 算所需要的消声器长度？并求对应的上限失 效频率f上。（消声器通道直径）
当频率每增加一个倍频带，其消声量约下降1/3， 其经验估算公式为：
R' 3 N R 3
其中：R’－高于失效频率的某倍频带的消声量； R－失效频率处的消声量（作为参考值）； N－高于失效频率的倍频程频带数。
例1、选用同一种吸声材料（平均吸声系数为 0.46）衬贴的消声管道，管道有效长度为 2m，管道有效截面积1500cm2。当截面形 状分别为圆形、正方形和1：5矩形时，试问 哪种截面形状的声音衰减量最大？哪种最小？
H.J. 赛宾经验公式：
LR
1.03
1.4
Pl S
降噪量与材料吸声 性能和周长/截面 比有关。
高频失效频率（即消声性能下降的频率）
基于高频率声音的方向性强，与管壁的吸声材料接 触减少。
f上
1.85
c D
其中：D－消声通道截面平均边长（当量直 径），m
圆形管道为直径；矩形管道为边长平均 值，其他管道取面积的开方值。
❖ 声桥:双层墙两墙之间若存在刚性连接称为存在 声桥。
3）阻抗复合式消声器
消声原理：把阻性与抗性两种消声原理 通过适当结构复合起来而构成的。可定 性地认为阻性和抗性在同一频带的消声 值的叠加（并非简单的叠加关系）。
二、消声性能参数 1）插入损失（LIL）
即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。
消声原理：利用吸声材料消声。把吸声材料 固定在气流通道内壁或按一定的方 式在管道中排列起来，就构成了阻 性消声器，与电学类比，吸声材料 就相当于电阻，故称阻性消声器。
阻性消声器的声衰减量
理论计算公式：
LR
ห้องสมุดไป่ตู้
0
P S
l
其中：P－消声器气流通道断面周长，m S－消声器的气流通道截面积，m2 l－消声器的有效长度，m φ(a0)－与材料的吸声系数有关的消声系数