消声器基本知识
一般消声器的原理
一般消声器的原理
一般消声器的原理是通过改变声音传播路径或改变声波传播方式来减少噪音。
常见的消声器有以下几种原理：
1. 吸声原理：消声器通过吸收声波的能量，将声波能量转化为热能，从而减少声音的反射和传播。
吸声材料通常是多孔材料，如泡沫塑料、玻璃纤维和矿棉等。
当声波穿过这些材料时，材料内的孔隙和纤维会使声波受到多次反射和散射，从而使声波能量被吸收。
2. 隔声原理：消声器通过隔离声源和接收点之间的声波传播路径，减少声音传播。
常见的隔声材料有密封胶带、隔音墙体等。
这些材料能够阻隔声波的传播，减少声波的震动和传递。
3. 反相原理：消声器通过发出与噪音相反的声波，使两个声波相遇时相互抵消，达到降噪效果。
这种原理通常适用于主动噪音控制技术，需要使用麦克风和扬声器等设备来检测和发出声波。
以上是一般消声器常见的工作原理，不同种类的消声器可能会采用不同的原理来实现降噪效果。
消声器介绍
消声器介绍消声器(Muffler)，是阻止声音传播而允许气流通过的一种常见声学器件，是消除空气动力性噪声的重要措施。
消音器是安装在空气动力设备（如鼓风机、空压机、锅炉排气口、发电机、水泵等排气口噪音较大的设备）的气流通道上或进、排气系统中的降低噪声的装置。
消音器的种类很多，但究其消声机理，又可以把它们分为六种主要的类型，即阻性消音器、抗性消音器、阻抗复合式消音器、微穿孔板消音器、小孔消音器和有源消音器。
常见消声器的声频谱特性如下：1. 阻性消声器将多孔吸声材料固定在气流通道内壁，或按一定排列方式固定在管道中，以降低气流噪声的装置。
适用于降低中高频的宽带噪声。
主要类型有直管式、片式、蜂窝式、折板式、弯头式、声流式和迷路式等消声器。
消声器使用的吸声材料与护面层材料，应根据气流管道中的使用条件（风速、温度、水分含量、腐蚀性等）进行选择。
阻性消声器具有设计简单、易于制做、压力降小、性能比较可靠等优点，一般多用在风机的进排风通道上。
消声量约为10～20dB/m。
直管式消声器的声衰减量可由下式计算：式中，△L 为声衰减量，dB；Φ(α0) 为消声系数，是多孔吸声材料的垂直入射吸声系数α0 的函数，换算关系见表1。
P 为气流通道上吸声材料的饰面周长，m；s 为气流通道的横截面积，m²；i 为消声器的有效长度（有吸声材料饰面部分），m。
表2 消声系数Φ(α0) 和吸声系数α0的函数关系（经验值）若消声器通道截面相对较大，高频声波呈束状直接通过，与吸声材料很少或不完全接触，消声量就会明显下降，称作高频失效。
消声量开始明显下降的频率称作上限失效频率，可按下面的经验式计算：式中，f上为上限失效频率，Hz；c 为管道中的声速，m/s；D 为通道直径（圆管）或管道截面边长平均值（矩形）。
2. 抗性消声器利用改变气流通道的截面积或旁接共振腔、支管，使声波产生反射、共振或干涉，达到消声目的装置。
适用于降低中低频噪声，主要类型有扩张室式、共振式与干涉式消声器，如下图。
消声器设备原理及结构
消声器设备原理及结构一、原理1.隔音原理：消声器设备利用隔音材料的隔音效果来减弱和隔离声音的传播。
隔音材料通常是具有高密度和高吸声性能的材料，如矿棉、泡沫塑料、橡胶等。
当声音进入消声器内部时，隔音材料会吸收、反射和散射声波，从而减少声音的能量传递，降低声音的传播。
这种原理主要适用于低频噪音的处理。
2.消声原理：消声器设备利用内部特殊结构来消除噪声。
常见的消声原理包括消声吸音剂、消声腔、消声片等。
消声吸音剂是由吸音材料填充的密闭隔音室，通过吸音材料的吸声作用来降低噪声；消声腔是一种具有特殊形状的空腔结构，通过声波的反射和干扰来减弱声音的传播；消声片是一种具有特殊孔隙结构的板状材料，通过声波的分散和阻隔来消除噪声。
二、结构1.外壳：外壳是消声器设备的外部包装，通常由金属或塑料制成。
外壳具有一定的结构强度和抗腐蚀性能，可以保护内部的隔音材料和结构。
外壳还可以根据具体需求设计成不同形状和尺寸，以适应不同场合和应用。
2.隔音材料：隔音材料是消声器设备内部的主要组成部分，用于吸收、反射和散射声波。
常见的隔音材料包括矿棉、泡沫塑料、橡胶等。
这些材料具有高密度和高吸声性能，可以有效地阻挡噪声的传播。
3.内部结构：内部结构是消声器设备的关键组成部分，用于实现隔音和消声效果。
内部结构根据具体原理和要求的不同而有所区别，例如消声吸音剂、消声腔和消声片等。
内部结构的设计和布局需要经过科学的计算和实验，以确保消声器设备能够有效地减弱噪声。
综上所述，消声器设备通过采用隔音原理和消声原理来降低噪声。
它的主要结构包括外壳、隔音材料和内部结构。
消声器设备在工业、交通、建筑等领域被广泛应用，可以有效地保护人们的听力和生活环境。
第九章消声器
1 (m 1 )2 sin2 2 *125 2 19.95
4
m
340
1 * 0.991(m 1 )2 19.95
4
m
m 1 8.97 m 9.08, m 0.11 m
D 9.08 *10000 301.33mm
D 0.11*10000 33.17mm
fu
1.22
c D
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：
L D 3.14 0.437 1.372m
由公式：
LA
1.03
1.4
Ll S
LA1
1.03 0.461.4
1.372 0.15
2
6.4dB
不同的结构，气流在管道中允许风速不同。
9.2.2 抗性消声器
抗性消声器与阻性消声器不同，它不使用吸 声材料，
仅依靠管道截面的突变或旁接共振腔等在声 传播过程中引起阻抗的改变面产生声能的反 射、干涉，从而降低由消声器向外辐射的声 能
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，
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 LIL
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 LIL
声场的情况保持不变
(LIL ) A LpA1 LpA2
LpA1
10
lg
i
10 0.1(Lpi i )
LpA2
9.1.2 空气动力学性能
阻力损失： 出口端流体静压比进口端降低的数值。
消声器
消声器是利用声的吸收、反射、干涉等原理，降低通风与空调系统中气流噪声的装置。
根据消声原理的不同可以分为阻性、抗性、共振型和复合型等。
一、阻性消声器阻性消声器利用吸声材料的吸声作用而消声的。
其构造是把吸声材料固定在气流流动的管道内壁，或按一定方式排列在管道或壳体内构成阻性消声器，吸声材料能够把入射在其上的声能部分地吸收掉。
声能之所以能被吸收，是由于吸声材料的多孔性和松散性。
当声波进入孔隙，引起孔隙中的空气和材料产生微小的振动，由于摩擦和粘滞阻力.使相当一部分声能化为热能而被吸收掉。
它对于高频和中频噪声效果较好，但对低频噪声消声性能较差。
1.管式消声器管式消声器是一种最简单的消声器，它仅在管壁内周贴上一层吸声材料，故又称“管衬”。
特点是制作方便，阻力小，但只适用于较小的风道，直径一般不大于400mm风管。
管式消声器仅对中、高频率吸声有一定的消声作用.对低频性能很差。
2.片式和格式消声器管式消声器对低频性能很差，对中、高额率噪声又易直通，并且当管道段面积较大时，会影响对高频噪声的消声效果，这是由于高频声波(波长短)在管内以窄束传播，当管道面积较大时，声波与管壁吸声材料接触减少，从而使高频声的消声量减少，因此对断面较大的风管可将断面分成几个格子，这就是片式及格式消声器。
片式消声器应用广泛，构造简单，格式消声器要保证有效断面积不小于风道断面，因而体积较大，每格的尺寸宜控制在200mm ×200mm左右。
片式消声器的片间距一般在100~200mm的范围内，片间距增大时，消声量会相应地下降。
二、共振型消声器吸声材料通常对低频噪声的吸收能力很低，单靠增加吸声材料的厚度来提高吸声效果并不经济，为了改善低频噪声的吸声效果，通常采用共振型消声器。
共振型消声器的形式是利用管道开孔与共振腔相连接，利用小孔处的空气柱和空腔内的空气构成了弹性共振系统，当外界噪声频率和此共振系统的固有频率相同时，小孔中的空气柱发生共振并与孔壁发生剧烈摩擦，摩擦可以消耗声能，从而达到消声的目的。
消声器分类及原理
消声器分类及原理消声器是一种用于减少噪音的装置，被广泛应用于汽车发动机、工业设备、建筑物和机械设备等领域。
它的作用是通过减少噪音的传播和消耗噪音能量来降低噪音水平。
消声器的分类按照不同的原理可以分为几种不同类型。
1.反射消声器：反射消声器是利用材料的反射特性来减少噪音的传播。
它由若干孔隙度高的隔音材料组成，如岩棉、玻璃纤维等，通过将噪音反射回源头或以其他方式减少传播。
反射消声器通常用于大型机械设备和工业设备中，具有较高的隔音效果。
2.吸声消声器：吸声消声器是利用吸声材料吸收噪音能量来减少噪音的传播。
吸声材料通常是多孔材料或有机纤维材料，如泡沫橡胶、玻璃纤维、海绵等。
当噪音波通过吸声材料时，其能量被转化为热能或其他形式的能量。
吸声消声器常用于建筑物、办公室和工厂等环境中，能够有效吸收来自空调、机械设备等的噪音。
3.隔声消声器：隔声消声器是通过材料的隔音特性来阻止噪音的传播。
它采用高密度、易挠性的材料，如铅、橡胶等，通过在噪音传播路径上放置隔音材料来阻断噪音波的传播。
隔声消声器常用于汽车、飞机、火车等交通工具上，能够有效减少引擎和车轮的噪音。
4.直流消声器：直流消声器是一种利用流体动力学原理的消声器。
在噪音传输路径上的特殊设计可以导致噪音波的散射和干涉，从而减少噪音的传播。
直流消声器常用于空气或气体系统中，能够有效减少喷气式发动机、风扇和排气管等的噪音。
5.结构消声器：结构消声器是通过结构的特殊设计来减少噪音的传播。
它可以是机械结构中的一部分，如减震螺栓、隔振垫等，也可以是独立的装置，如消声罩、消声箱等。
结构消声器通常用于工业设备、建筑物和机械设备中，能够有效减少振动和噪音的传播。
以上是消声器的几种基本分类，它们根据不同的原理和应用领域有不同的特点和优势。
消声器的原理是通过吸声、反射、隔音、散射等方式来降低噪音水平。
它们可以减少噪音的能量传播和消耗，并通过改变噪音的传播路径和干扰噪音波的传播来实现减振和减噪的效果。
消声器的原理
消声器的原理消声器的原理消声器的原理消声器的原理消音器上有许多小孔, 小孔产生涡流消耗气流能量，消音器中隔音材料吸收声波冲击波。
消声器一般由排气管、连接螺套、消声筒和筒芯等几部分组成。
在连接螺套里装有油浸石棉密封圈，以防止排气管和消声筒之间的接口漏气。
消声筒内焊有7块隔板，将消声筒分成8个消声腔（七个膨胀室和一个共振腔）在筒芯上面有倒三角形导流槽和许多小孔，当发动机的高温废气以高速经排气管进入消声器时，由于消声筒的截面积逐渐增大，气流得以膨胀，流速降低，强大的脉动噪声得以衰减。
当气流继续流经各膨胀室时，由于隔板的阻挡，气流只能从隔板上的节流了、及筒芯通过，于是气流突然被压缩，分成许多细流，后又突然得以膨胀，如此多次突变，声能被大大衰减，从而起到降低排气噪声的作用。
消声器按其工作原理可分为阻性消声器、抗性消声器和阻抗复合消声器。
阻性消声器主要是用吸声材料来消减噪声，把吸声材料固定在气流流通的管道内壁或按一定方式排列在管道中，当声波进入消声器时，大部分声能被吸收，起到消声作用，阻性消声器的优点是能在较宽的中高频范围内消声，特别对高频声波有突出的消声作用。
缺点是在高温水蒸气以及对吸声材料有侵蚀作用的气体中使用寿命较短。
通常用于家庭、办公室空调机；大型风洞，喷气发动机试车间等处。
抗性消声器又称声学滤波器，它又分为共振式、扩张室式和干涉式等几种。
最简单的扩张室式是在气流通道管上接一段截面较大的粗管，但其终端是细管，调节扩张室（大管）的截面扣长度以改变声波的反射和干涉性能，从而改变消声量和最大消声频率。
它与阻性消声器不同之处在于其中没有放置吸声材料，抗性消声器的优点是结构简单，耐高温耐气体侵蚀，有良好的低频消声性能．缺点是消声频带窄，主要用于汽车发动机及其它活塞发动机的进气和排气口。
阻抗复合消声器综合前两种优点制成。
在其内部既有阻性吸声材料，又有共振腔，扩张室等抗性滤波元件，因此在较宽频率范围内有良好消声效果手枪常见的消声器有两种：（1）安装在枪口:其消声原理是，膛内的火药燃气流出枪口后经过消声器的孔道逐级减速，从而大幅度降低了枪口噪声。
消声器基础知识与选型案例
消声器基础知识与选型案例消音器是阻止声音传播而允许气流通过的一种设备，是消除空气动力性噪声的重要措施。
把它接在管道中或进、排气口上，能让气流通过，对噪声具有一定的消减作用，但不能降低空气动力设备本身所辐射的噪声。
阻性消声器：消声原理：利用吸声材料消声。
把吸声材料固定在气流通道的内壁上或按照一定方式在管道中排列，就构成了阻性消声器。
当声波进入阻性消声器时，一部分声能在多孔材料的孔隙中摩擦而转化成热能耗散掉，使通过消声器的声波减弱。
蜂窝式消声器实际上由许多平行的小直管式消声器并联而结构复杂，阻损较大。
迷宫式消声器的缺点是空间体积大、阻力损失大，故只适于在流速很低的风道上使用。
折板式消声器是增加声波在消声器内反射次数，即增加吸声层与声波的接触机会，从而提高消声效果。
特点和应用：对中高频消声效果好、对低频消声效果较差。
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）。
缺点：由于吸声材料易被排出的高温废气所熔化，因此使用寿命短，且易被积炭、油泥等阻塞而降低或失去消声作用。
抗性消声器：消声原理：通过管道截面的突变处或旁接共振腔等在声传播过程中引起阻抗的改变而产生声能的反射、干涉，从而降低由消声器向外辐射的声能,以达到消声目的的消声器。
声波在两根不同截面的管道中传播，从截面积为S1的管中传入截面积为S2的管中，S2管对S1管相当一个声负载，会引起部分声波的反射和透射。
消声器内插入内接管，以改善它的消声性能。
特性：主要适于降低低频及中低频段的噪声。
抗性消声器的最大优点是不需使用多孔吸声材料,因此在耐高温、抗潮湿、对流速较大、洁净要求较高的条件均比阻性消声器好。
适用范围：消除空压机、内燃机、汽车排气噪声（较高气速的情况）。
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）。
特性：具有低、中、高频消声性能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
消声器的基本知识
消声器是控制空气动力性噪声往外传播的有效设备。
它可以看作是管道系统的一个组成部分，在内部做声学处理后，可以减弱噪声的产生与传播，且不影响气流通过，在空气动力性机械设备进、出口气流道口安装一台消声器，可以使进、出口噪声消声量达到10-40db(A)，相应地响度降低50%-93%，主观感觉有明显效果。
消声器按消声原理可以分为：阻性消声器、抗性消声器、微孔消声器、阻抗性复合消声器。
阻性消声器具有吸收中高频声，加工制造简单等特点。
抗性消声器具有针对性强，中低频吸收效果好，不用吸声材料等特点。
微孔消声器是一种新型消声器，该消声器具有低、中频宽带消声性能。
主要用于电厂高压、高温排气放空等。
阻抗性复合消声器具有消声频带宽等特点。
主要用于声级很高、低中频宽带噪声的消声。
评价消声器的性能有两个方面：一是消声器的空气动力性能气动性评价；二是消声器的消声性能评价。
气动性能不但是评价消声器好坏的一个重要指标，也是衡量消声器是否具有实用价值的标志。
选用或设计消声器时，首先要考虑到消声器压力损失必须在许可的极限范围之内，其次要满足噪声标准的要求，这两个方面却一不可。
阻性消声器：
阻性消声器的种类很多，按照气流通道的几何形状可分为通道片式消声器、通道拆板式消声器、双圆筒式消声器、室式(迷宫式)消声器、蜂窝状消声器、菱形消声器、正弦波形消声器及圆筒插管式消声器。
阻性消声器的消声原理是利用声阻进行消声的，也就是说，在推导消声量的计算公式时，仅仅考虑声阻碍对消声的贡献，而忽略声抗的影响。
在实际工程中，常常利用吸声材料来制作阻性消声器，以达到降低噪声的目的。
这是由于当声波通过衬贴有多孔吸声材料的管道时，声波将激发多孔材料中无数小孔内空气分子的振动。
其中一部分声能将用于克服摩擦阻力和粘滞力，而变为热能。
一般的说，阻性消声器具有良好的中高频消声性能，而低频性能则较差。
然而只要适当增加吸声材料的厚度、密度以及选用较低的空隙率，低中频消声性能就能大大改善，从而可以做成宽频带阻性消声器。
抗性消声器：
抗性消声器可以分为5种基本形式：扩张室消声器、共鸣型消声器、干涉型消声器、损耗型消声器和文氏型消声器。
消声原理：扩张室消声器一是利用管道的裁面突变，即声阻抗的变化使沿管道传播的声波向声源方向反射回去；二是利用扩张室和内插管的长度，使向前传播的波和管子不同界面反射的声波差一个180度的相位、从而使二者振幅相等、相位相反，互相干涉，达到最理想的消声效果。
共鸣型消声器常用于消除管道传播的低频(350Hz以下)噪声。
干涉型消声器的消声原理足将声波分成两路，在管道上装设一排通管，使管道长度为通管长度的2倍。
管道长度等于要消除的声
波的波长，那么通管的长度则为二分之一波长。
这样声波当通过两种不同长度的途径时，在管道与通管汇合处将产生振幅相等，位移相反的2种声波，彼此互相干涉，从而降低噪声。
微孔消声器：
微穿孔板消声器，利用微穿孔板吸声结构可以做成微穿孔板消声器，其结构形式类似于阻性消声器。
按气流通道的形状，可以做片式、拆板式、菱形式、正弦波式等不同结构形式。
消声原理：微穿孔板消声器是建立在微穿孔板吸声结构基础上的。
在小于1mm的薄金属板、胶木版、塑料板等上向穿上大量的小于1mm的微孔做成微穿孔板，并选取孔心距为孔径的5-8倍。
把这种板固定在钢板前，板后留10-24mm的空腔做成微穿孔板吸声结构。
对于微穿孔板消声器的消声原理，一是小的空径能提高吸声系统，二是低的孔隙率能增加吸声频带的宽度，三是板后的深度能改善共振吸声峰的位置。
小的孔径能提高吸声系统，这是由于声波在传播的过程中，它的能量损失依赖于空气在微孔中的摩擦损失。
而摩擦损失取决于吸声结构的声阻大小，声阻越大，摩擦损失越大，声阻又于孔径的平方成反比。
由于微穿孔板的孔径已减少到1mm以下，所以其声阻与一般穿孔板(几毫米至十几毫米)相比，大大地增加了，从而提高了吸声系统。
低发孔隙率能增加吸声频带宽度，这是由于吸声频带的宽度依赖于声阻与声质量的比值。
比值越大，吸声频带越宽。
若能增加声阻又降低声质量，这样比值就更大了，而声质量大致只和孔隙率有关，减少孔隙率可以增加吸声频带宽度。
由于微穿孔板吸声结构的孔心距与孔径的比已增大到5-8以上，即相应的孔隙率已减少到4%-15%，与一般的穿孔板(孔隙率20%-30%)相比，大大减少了。
所以，吸声频带相应地加宽。
板后的深度能控制吸声峰的位置。
吸声结构有一个或几个共振频率，共振频率的高低，也就是最大吸声峰的位置，可以由相应空腔的深度来控制。
深度越大，共振频率越低。
在共振频率中，若穿孔板的声阻与空气中的声阻相等，入射来的声能就完全为微穿孔板吸声机构吸收，达到最大吸收，否则只部分地吸收。
为了进一步提高宽频带的吸声系统。
可以设计两个或多个共振频率，也就是采用双层或多层微穿孔板吸声结构。
小孔喷注消声器：
小孔喷注消声器的消声原理与设计，小孔消声器的消声原理是建立在减小孔径可以降低喷注噪声可听声的基础上的。
在阻塞喷注条件下，改变喷口孔径，一是可以降低各倍频带计板后的声功率，二是将倍频带推向更高的人耳不敏感的范围。
在孔径较小时(1-2mm)孔径减半，小孔噪声各倍频带和A声功率都减少15dB，在孔径大时(11.8-20.08mm)，则减少9dB，在孔径更大时，(大于20.08mm)，只减少6dB。
小孔减半时，不但能够降低单位面积所发出的噪声声功率，而且能够把最高声压级的中心频带往高推向1倍频带。
这样，孔径越小，占主要成分的频带会越高，当中心频带在8000Hz以上时，人耳对噪声的感觉迟钝了，从而也可以降低人耳对噪声的主观感觉，在保持流量相等的条件下，这样就可以用大量小孔代替一个大孔，它的功能不但能降低A声级，还可以消除喷注的冲击噪声。
减压扩容消声器：
减压扩容的原理可以从两方面来理解：一是用降低排气压力来降低阻塞喷注噪声，二是扩大容积，从降低速度来降低阻塞喷注噪声。
对于阻塞喷注噪声，可以用压力和速度两种不同的形式表示。
对于一定大小的喷口，当改变压力时，A声级似乎只与压力差的对数成正比。
压力差
P-Po减少一倍，A声级减少69dB，这样就可以根据排气压力的大小，逐步把压力减少到临界压力1.89大气压，从而达到降低噪声的目的。
根据排气噪声的声功率与排气速度的8次方成正比的关系，在排气管道直径相同的情况下，若速度降低1倍，阻塞喷注噪声可以降低24dB，所以无论从哪一方面来理解，只要减低排放压力，或降低排气速度，都能使排气噪声降低。