噪聲PPT學習教案

1、會計學1噪聲噪聲3 3）機械）機械結構性能結構性能上的要求。消聲的上的要求。消聲的體積體積要小，要小，重量重量要輕，要輕，結構結構簡單，便于簡單，便于加工加工，安裝和維修，安裝和維修4 4）外形和裝飾上的要求。符合實際安裝空間的）外形和裝飾上的要求。符合實際安裝空間的需要，美觀大方，表面裝飾與設備相協(xié)調需要，美觀大方，表面裝飾與設備相協(xié)調5 5）價格費用要求。價格便宜，使用壽命長。）價格費用要求。價格便宜，使用壽命長。第1頁/共25頁二、消聲器的聲學性能評價量二、消聲器的聲學性能評價量1 1）插入損失插入損失（L LILIL）即系統(tǒng)中插入消聲器前后在系統(tǒng)外即系統(tǒng)中插入消聲器前后在系統(tǒng)外某點某點

2、測得的測得的聲聲功率功率之差之差。2 2）傳聲損失傳聲損失（TLTL）即消聲器進出口端即消聲器進出口端聲功率級聲功率級之差。之差。3 3）減噪量減噪量（L LNRNR）即消聲器進出口端測得的即消聲器進出口端測得的平均聲壓級平均聲壓級之差。之差。4 4）衰減量衰減量（L LA A）即消聲器即消聲器內部兩點間內部兩點間的聲壓級的差值，通常用消的聲壓級的差值，通常用消聲器的單位長度的衰減量（聲器的單位長度的衰減量（dB/mdB/m）來表征消聲器）來表征消聲器內內聲傳播特性聲傳播特性。第2頁/共25頁三三 消聲器的壓力損失消聲器的壓力損失消聲器的壓力損失由兩部分構成：消聲器的壓力損失由兩部分構成：一是

3、一是局部壓力損失局部壓力損失；二是二是管壁沿程磨擦阻力損失管壁沿程磨擦阻力損失。兩者都是由于兩者都是由于流體運動時克服粘性切應力作功流體運動時克服粘性切應力作功引起的引起的 （1 1）. .局部壓力損失（局部壓力損失（H He e）局部壓力損失局部壓力損失發(fā)生在發(fā)生在消聲器內消聲器內收縮收縮、擴張擴張等截面突變等截面突變的地方的地方，由于氣流速度發(fā)生突變形成漩渦和流體相互，由于氣流速度發(fā)生突變形成漩渦和流體相互碰撞，進一步加劇了流體質點間的相互磨擦。碰撞，進一步加劇了流體質點間的相互磨擦。 第3頁/共25頁（2）.沿程阻力損失（沿程阻力損失（Hf）沿程阻力損失沿程阻力損失發(fā)生在發(fā)生在消聲器管道

4、壁面消聲器管道壁面，其大小其大小取決于管壁粗糙度及氣流速度取決于管壁粗糙度及氣流速度v的大小的大小， 消聲器總的壓力損失消聲器總的壓力損失 feHHH第4頁/共25頁第二節(jié)第二節(jié) 阻性消聲器阻性消聲器一、一、阻性消聲器的聲衰減量阻性消聲器的聲衰減量lSLLA0其中：其中：L L消聲器氣流通道斷面周長，消聲器氣流通道斷面周長，m m S S消聲器的氣流通道截面積，消聲器的氣流通道截面積，m m2 2 l l消聲器的有效長度，消聲器的有效長度，m m (a (a0 0) )與材料的吸聲系數(shù)有關的消聲系數(shù)與材料的吸聲系數(shù)有關的消聲系數(shù)H.J. H.J. 賽賓賽賓經驗公式經驗公式： lSLLA4 .

5、103. 1降噪量與材料吸聲性能和周長降噪量與材料吸聲性能和周長/ /截面比有關。截面比有關。理論計算公式：理論計算公式：第5頁/共25頁例例1 1、選用同一種吸聲材料（、選用同一種吸聲材料（平均吸聲系數(shù)平均吸聲系數(shù)為為0.460.46）襯貼的消聲管道，管道有效長度為）襯貼的消聲管道，管道有效長度為2m2m，管道有效截面積，管道有效截面積1500cm1500cm2 2。當截面形狀分別為圓形、正方形和。當截面形狀分別為圓形、正方形和1 1：5 5矩形時，試問哪種截面形狀的聲音衰減量最大？哪種最??？矩形時，試問哪種截面形狀的聲音衰減量最大？哪種最小？解：解：由公式：由公式：因為管道的因為管道的有效

6、直徑有效直徑為：為：則管道則管道斷面有效周長斷面有效周長為：為： lSLLA4 . 103. 1mcmSD437. 071.43414. 315004mDL372. 1437. 014. 31 1）當管道為當管道為圓形圓形時時第6頁/共25頁dBLA4 . 6215. 0372. 146. 003. 14 . 112 2）當管道截面為當管道截面為正方形正方形時時則管道則管道斷面周長斷面周長為為：mL549. 115. 04dBLA2 . 7215. 0549. 146. 003. 14 . 12所以，所以，3 3）當管道截面為當管道截面為1 1：5 5矩形矩形時時則管道則管道斷面長和寬斷面長和

7、寬分別為：分別為：m866. 0515. 05m173. 0515. 0第7頁/共25頁則管道斷面周長為：則管道斷面周長為：mL078. 2)866. 0173. 0(2所以所以，dBLA6 . 9215. 0078. 246. 003. 14 . 13因此，有：因此，有：LA3LA2 LA1即：即：管道截面為管道截面為矩形矩形的聲音衰減量最大，截面為的聲音衰減量最大，截面為圓形圓形管道聲音衰減量最小。管道聲音衰減量最小。第8頁/共25頁二、高頻失效頻率二、高頻失效頻率（即消聲性能下降的頻率）（即消聲性能下降的頻率）Dcfn85. 1基于高頻率聲音的方向性強，與管壁的吸聲材料接基于高頻率聲音的

8、方向性強，與管壁的吸聲材料接觸減少觸減少。其中：其中：D D消聲通道消聲通道截面平均邊長截面平均邊長（當量直（當量直徑），徑），m m圓形管道為直徑；矩形管道為邊長平圓形管道為直徑；矩形管道為邊長平均值，其他管道取面積的開方值。均值，其他管道取面積的開方值。第9頁/共25頁當頻率每增加一個倍頻帶，其當頻率每增加一個倍頻帶，其消聲量消聲量約下降約下降1/31/3，其經驗估算公式為：其經驗估算公式為：RNR33其中：其中：R R高于失效頻率的某倍頻帶的消聲量；高于失效頻率的某倍頻帶的消聲量； R R失效頻率處的消聲量（作為失效頻率處的消聲量（作為參考值參考值）；）； N N高于失效頻率的倍頻程頻帶

9、數(shù)高于失效頻率的倍頻程頻帶數(shù)。第10頁/共25頁三、氣流對阻性消聲器性能的影響三、氣流對阻性消聲器性能的影響主要表現(xiàn)在兩個方面：主要表現(xiàn)在兩個方面：1 1）氣流的存在改變了消聲器內）氣流的存在改變了消聲器內聲衰減規(guī)律聲衰減規(guī)律（特別是高（特別是高速氣流）速氣流）2 2）氣流在消聲器內產生一種）氣流在消聲器內產生一種附加噪聲附加噪聲，即，即氣流再生噪聲氣流再生噪聲A A：順流順流時（氣流與聲傳播方向一致），由于氣體流速在管道時（氣流與聲傳播方向一致），由于氣體流速在管道內不均一，根據(jù)內不均一，根據(jù)折射原理折射原理，聲波向管壁彎曲聲波向管壁彎曲，促進消聲降，促進消聲降噪；噪；B B：逆流逆流時（氣

10、流與聲傳播方向相反）時（氣流與聲傳播方向相反） ，聲波向管道中心彎曲聲波向管道中心彎曲，導致聲波與吸聲材料接觸機會減少，不利于消聲降噪。，導致聲波與吸聲材料接觸機會減少，不利于消聲降噪。 氣流經過消聲器通道時，因局部阻力或摩擦阻力而產生氣流經過消聲器通道時，因局部阻力或摩擦阻力而產生湍流湍流，相應輻射一些噪聲；氣流激發(fā)消聲器，相應輻射一些噪聲；氣流激發(fā)消聲器構件振動構件振動而輻射噪聲。而輻射噪聲。第11頁/共25頁在直通管道消聲器內氣流在直通管道消聲器內氣流再生噪聲再生噪聲的的估算公式估算公式為：為：lg60218AL其中：其中：L LA A氣流再生噪聲氣流再生噪聲 消聲器內氣流速度，消聲器內

11、氣流速度，m/sm/s 一個消聲器具體應用到現(xiàn)場時，氣流究竟對它的性能影響有多大，需結合一個消聲器具體應用到現(xiàn)場時，氣流究竟對它的性能影響有多大，需結合噪聲源強度噪聲源強度、氣流速度大小氣流速度大小以及以及消聲器結構消聲器結構等因素進行具體分析；等因素進行具體分析； 不同的結構，氣流在管道中允許風速不同不同的結構，氣流在管道中允許風速不同。第12頁/共25頁第三節(jié)第三節(jié) 抗性消聲器抗性消聲器一、一、擴張室消聲器擴張室消聲器（膨脹式消聲器膨脹式消聲器）消聲原理消聲原理：聲波在管道截面的突然擴張（或：聲波在管道截面的突然擴張（或收縮）造成通道內收縮）造成通道內聲阻抗突變聲阻抗突變，使使聲波傳播方向

12、聲波傳播方向發(fā)生改變，在管發(fā)生改變，在管道內發(fā)生道內發(fā)生反射、干涉反射、干涉等現(xiàn)象，從等現(xiàn)象，從而達到消聲的目的。而達到消聲的目的。單節(jié)擴張室單節(jié)擴張室消聲器的消聲量計算：消聲器的消聲量計算：klmmTLI22sin1411lg101lg10其中：其中：12SSm 稱為稱為抗性消聲器的擴張比抗性消聲器的擴張比。第13頁/共25頁二、共振腔消聲器二、共振腔消聲器1 1）消聲原理：）消聲原理： 該系統(tǒng)是共振吸聲結構，管壁小孔中的空氣類似該系統(tǒng)是共振吸聲結構，管壁小孔中的空氣類似活塞，具有一定的聲質量；密閉空腔類似空氣彈簧，活塞，具有一定的聲質量；密閉空腔類似空氣彈簧，具有一定的彈性。具有一定的彈性

13、。 當聲波傳到腔口時，在聲波的作用下，空氣柱產當聲波傳到腔口時，在聲波的作用下，空氣柱產生振動，振動時與腔口壁的摩擦使一部分聲能轉化為生振動，振動時與腔口壁的摩擦使一部分聲能轉化為熱能而耗散；熱能而耗散； 同時由于聲阻抗的突變而使聲波發(fā)生反射和干涉同時由于聲阻抗的突變而使聲波發(fā)生反射和干涉現(xiàn)象，導致聲能衰減；現(xiàn)象，導致聲能衰減； 當體系固有頻率與聲波頻率發(fā)生共振時，消耗的當體系固有頻率與聲波頻率發(fā)生共振時，消耗的聲能最多，消失量最大。聲能最多，消失量最大。第14頁/共25頁VSd第15頁/共25頁第16頁/共25頁1 1 阻抗復合式消聲器阻抗復合式消聲器（如：（如：P.190P.190，圖，圖

14、9-129-12和和P.191P.191圖圖9-139-13）包括的形式包括的形式：阻阻- -擴型、阻擴型、阻- -共型、阻共型、阻- -擴擴- -共型等。共型等。消聲的頻率特性消聲的頻率特性：具有具有低、中、高頻低、中、高頻消聲性能。消聲性能。適用范圍適用范圍：消除鼓風機、大型風洞、試車臺噪聲。消除鼓風機、大型風洞、試車臺噪聲。消聲原理消聲原理：把阻性與抗性兩種消聲原理通過適當結構把阻性與抗性兩種消聲原理通過適當結構復合起來而構成的?？啥ㄐ缘卣J為阻性和抗性在同一復合起來而構成的。可定性地認為阻性和抗性在同一頻帶的消聲值的疊加（并非簡單的疊加關系）。頻帶的消聲值的疊加（并非簡單的疊加關系）。第

15、17頁/共25頁2 2 微穿孔板消聲器微穿孔板消聲器包括的形式包括的形式：單層微穿孔板、雙層微穿孔板等。：單層微穿孔板、雙層微穿孔板等。消聲的頻率特性消聲的頻率特性：寬頻帶寬頻帶消聲性能。消聲性能。適用范圍適用范圍：適于高溫、潮濕有水、有油霧及特別清潔適于高溫、潮濕有水、有油霧及特別清潔衛(wèi)生的場合。衛(wèi)生的場合。消聲原理消聲原理：利用微穿孔板吸聲結構制成的消聲器。利用微穿孔板吸聲結構制成的消聲器。第18頁/共25頁3 3 噴注耗散型消聲器（噴注耗散型消聲器（也稱擴散式消聲器）也稱擴散式消聲器）包括的形式包括的形式：小孔噴注型（如小孔噴注型（如P.194P.194圖圖9-159-15） 、降壓擴、

16、降壓擴容型、多孔擴散型（如容型、多孔擴散型（如P.195P.195圖圖9-169-16） 、引射摻冷型（、引射摻冷型（如如P.198P.198圖圖9-199-19） 。消聲的頻率特性消聲的頻率特性：寬頻帶寬頻帶消聲性能。消聲性能。適用范圍適用范圍：消除壓力氣體排放噪聲，如鍋爐排氣、高消除壓力氣體排放噪聲，如鍋爐排氣、高爐放氣、化工廠工藝氣體放散。爐放氣、化工廠工藝氣體放散。消聲原理消聲原理：噴注噪聲值頻率與噴口直徑成反比。如果噴口直徑變小噴注噪聲值頻率與噴口直徑成反比。如果噴口直徑變小，噴口輻射的噪聲能量將從低頻移向高頻，于是低頻噪，噴口輻射的噪聲能量將從低頻移向高頻，于是低頻噪聲被降低，而高

17、頻噪聲反而升高，聲被降低，而高頻噪聲反而升高，如果孔徑小到一定值時，噴注噪聲將移到如果孔徑小到一定值時，噴注噪聲將移到人耳不敏感的人耳不敏感的頻率范圍。頻率范圍。第19頁/共25頁4 4 噴霧消聲器噴霧消聲器（如如P.197P.197圖圖9-179-17）適用范圍適用范圍：消除高溫蒸汽排放噪聲。：消除高溫蒸汽排放噪聲。消聲的頻率特性消聲的頻率特性：寬頻帶消聲性能。：寬頻帶消聲性能。消聲原消聲原 理理：噴淋水霧改變介質的密度，即增加聲：噴淋水霧改變介質的密度，即增加聲阻抗。阻抗。第20頁/共25頁5 5 電子消聲器電子消聲器（如如P.189P.189圖圖9-119-11）原原 理理：人為地產生一

18、個：人為地產生一個幅值相同而相位相反幅值相同而相位相反的的聲波，使兩列聲波在一定的空間區(qū)域相互聲波，使兩列聲波在一定的空間區(qū)域相互干涉干涉而抵消，達到降噪目的。而抵消，達到降噪目的。消聲的頻率特性消聲的頻率特性：低頻低頻消聲性能。消聲性能。適用范圍適用范圍：用于：用于低頻消聲的一種輔助低頻消聲的一種輔助。第21頁/共25頁三、消聲器的分類與適用范圍三、消聲器的分類與適用范圍1 1）阻性消聲器）阻性消聲器（如（如P.177P.177圖圖9-19-1）：包括的形式包括的形式：直管式、片式、折板式、聲流式直管式、片式、折板式、聲流式、蜂窩式、彎頭式等。、蜂窩式、彎頭式等。消聲的頻率特性消聲的頻率特性

19、：具有：具有中、高頻中、高頻消聲性能。消聲性能。適用范圍適用范圍：消除風機、燃氣輪機：消除風機、燃氣輪機進氣噪聲進氣噪聲（即氣體流速不大的情況）。即氣體流速不大的情況）。消聲原理消聲原理：利用：利用吸聲材料吸聲材料消聲。把吸聲材料消聲。把吸聲材料固定在氣流通道內壁或按一定的固定在氣流通道內壁或按一定的方式在管道中排列起來，就構成方式在管道中排列起來，就構成了阻性消聲器，與電學類比，吸了阻性消聲器，與電學類比，吸聲材料就相當于電阻，故稱阻性聲材料就相當于電阻，故稱阻性消聲器。消聲器。第22頁/共25頁2 2）抗性消聲器）抗性消聲器包括的形式包括的形式：擴張室式擴張室式（如如P.181P.181圖圖9-39-3）、）、共振腔式共振腔式（如如P.184P.184圖圖9-79-7）、）、干涉型干涉型（如如P.188P.188圖圖9-9-1010）。）。消聲的頻率特性消聲的頻率特性：具有：具有低、中頻低、中頻消聲性能。消聲性能。適