消音器知識(shí)及原理

1、消聲器是把握空氣動(dòng)力性噪聲往外傳播的有效設(shè)備。它可以看作是管道系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，在內(nèi)部做聲學(xué)處理后，可以減弱噪聲的產(chǎn)生與傳播，且不影響氣流通過(guò)，在空氣動(dòng)力性機(jī)械設(shè)備進(jìn)、出口氣流道口安裝一臺(tái)消聲器，可以使進(jìn)、出口噪聲消聲量達(dá)到10-40db(A)，相應(yīng)地響度降低50%-93%，主觀感覺(jué)有明顯效果。 消聲器按消聲原理可以分為：阻性消聲器、抗性消聲器、微孔消聲器、阻抗性復(fù)合消聲器。 阻性消聲器具有吸取中高頻聲，加工制造簡(jiǎn)潔等特點(diǎn)。 抗性消聲器具有針對(duì)性強(qiáng)，中低頻吸取效果好，不用吸聲材料等特點(diǎn)。 微孔消聲器是一種新型消聲器，該消聲器具有低、中頻寬帶消聲性能。主要用于電廠高壓、高溫排氣放空等。 阻抗性

2、復(fù)合消聲器具有消聲頻帶寬等特點(diǎn)。主要用于聲級(jí)很高、低中頻寬帶噪聲的消聲。 評(píng)價(jià)消聲器的性能有兩個(gè)方面：一是消聲器的空氣動(dòng)力性能氣動(dòng)性評(píng)價(jià)；二是消聲器的消聲性能評(píng)價(jià)。氣動(dòng)性能不但是評(píng)價(jià)消聲器好壞的一個(gè)重要指標(biāo)，也是衡量消聲器是否具有有用價(jià)值的標(biāo)志。選用或設(shè)計(jì)消聲器時(shí)，首先要考慮到消聲器壓力損失必需在許可的極限范圍之內(nèi)，其次要滿足噪聲標(biāo)準(zhǔn)的要求，這兩個(gè)方面卻一不行。 阻性消聲器： 阻性消聲器的種類很多，依據(jù)氣流通道的幾何外形可分為通道片式消聲器、通道拆板式消聲器、雙圓筒式消聲器、室式(迷宮式)消聲器、蜂窩狀消聲器、菱形消聲器、正弦波形消聲器及圓筒插管式消聲器。阻性消聲器的消聲原理是利用聲阻進(jìn)行消聲

3、的，也就是說(shuō)，在推導(dǎo)消聲量的計(jì)算公式時(shí)，僅僅考慮聲阻礙對(duì)消聲的貢獻(xiàn)，而忽視聲抗的影響。在實(shí)際工程中，經(jīng)常利用吸聲材料來(lái)制作阻性消聲器，以達(dá)到降低噪聲的目的。這是由于當(dāng)聲波通過(guò)襯貼有多孔吸聲材料的管道時(shí)，聲波將激發(fā)多孔材料中很多小孔內(nèi)空氣分子的振動(dòng)。其中一部分聲能將用于克服摩擦阻力和粘滯力，而變?yōu)闊崮?。一般的說(shuō)，阻性消聲器具有良好的中高頻消聲性能，而低頻性能則較差。然而只要適當(dāng)增加吸聲材料的厚度、密度以及選用較低的空隙率，低中頻消聲性能就能大大改善，從而可以做成寬頻帶阻性消聲器。 抗性消聲器 ： 抗性消聲器可以分為5種基本形式：擴(kuò)張室消聲器、共鳴型消聲器、干涉型消聲器、損耗型消聲器和文氏型消聲器

4、。 消聲原理：擴(kuò)張室消聲器一是利用管道的裁面突變，即聲阻抗的變化使沿管道傳播的聲波向聲源方向反射回去；二是利用擴(kuò)張室和內(nèi)插管的長(zhǎng)度，使向前傳播的波和管子不同界面反射的聲波差一個(gè)180度的相位、從而使二者振幅相等、相位相反，相互干涉，達(dá)到最抱負(fù)的消聲效果。共鳴型消聲器常用于消退管道傳播的低頻(350Hz以下)噪聲。干涉型消聲器的消聲原理足將聲波分成兩路，在管道上裝設(shè)一排通管，使管道長(zhǎng)度為通管長(zhǎng)度的2倍。管道長(zhǎng)度等于要消退的聲波的波長(zhǎng)，那么通管的長(zhǎng)度則為二分之一波長(zhǎng)。這樣聲波當(dāng)通過(guò)兩種不同長(zhǎng)度的途徑時(shí)，在管道與通管匯合處將產(chǎn)生振幅相等，位移相反的2種聲波，彼此相互干涉，從而降低噪聲。 微孔消聲器：

5、 微穿孔板消聲器，利用微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)可以做成微穿孔板消聲器，其結(jié)構(gòu)形式類似于阻性消聲器。按氣流通道的外形，可以做片式、拆板式、菱形式、正弦波式等不同結(jié)構(gòu)形式。 消聲原理：微穿孔板消聲器是建立在微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的。在小于1mm的薄金屬板、膠木版、塑料板等上向穿上大量的小于1mm的微孔做成微穿孔板，并選取孔心距為孔徑的5-8倍。把這種板固定在鋼板前，板后留10-24mm的空腔做成微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)。對(duì)于微穿孔板消聲器的消聲原理，一是小的空徑能提高吸聲系統(tǒng)，二是低的孔隙率能增加吸聲頻帶的寬度，三是板后的深度能改善共振吸聲峰的位置。 小的孔徑能提高吸聲系統(tǒng)，這是由于聲波在傳播的過(guò)程中，它的能量損

6、失依靠于空氣在微孔中的摩擦損失。而摩擦損失取決于吸聲結(jié)構(gòu)的聲阻大小，聲阻越大，摩擦損失越大，聲阻又于孔徑的平方成反比。由于微穿孔板的孔徑已削減到1mm以下，所以其聲阻與一般穿孔板(幾毫米至十幾毫米)相比，大大地增加了，從而提高了吸聲系統(tǒng)。 低發(fā)孔隙率能增加吸聲頻帶寬度，這是由于吸聲頻帶的寬度依靠于聲阻與聲質(zhì)量的比值。比值越大，吸聲頻帶越寬。若能增加聲阻又降低聲質(zhì)量，這樣比值就更大了，而聲質(zhì)量大致只和孔隙率有關(guān)，削減孔隙率可以增加吸聲頻帶寬度。由于微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)的孔心距與孔徑的比已增大到5-8以上，即相應(yīng)的孔隙率已削減到4%-15%，與一般的穿孔板(孔隙率20%-30%)相比，大大削減了。所以

7、，吸聲頻帶相應(yīng)地加寬。 板后的深度能把握吸聲峰的位置。吸聲結(jié)構(gòu)有一個(gè)或幾個(gè)共振頻率，共振頻率的凹凸，也就是最大吸聲峰的位置，可以由相應(yīng)空腔的深度來(lái)把握。深度越大，共振頻率越低。在共振頻率中，若穿孔板的聲阻與空氣中的聲阻相等，入射來(lái)的聲能就完全為微穿孔板吸聲機(jī)構(gòu)吸取，達(dá)到最大吸取，否則只部分地吸取。為了進(jìn)一步提高寬頻帶的吸聲系統(tǒng)?？梢栽O(shè)計(jì)兩個(gè)或多個(gè)共振頻率，也就是接受雙層或多層微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)。 小孔噴注消聲器： 小孔噴注消聲器的消聲原理與設(shè)計(jì)，小孔消聲器的消聲原理是建立在減小孔徑可以降低噴注噪聲可聽(tīng)聲的基礎(chǔ)上的。在堵塞噴注條件下，轉(zhuǎn)變噴口孔徑，一是可以降低各倍頻帶計(jì)板后的聲功率，二是將倍頻帶推

8、向更高的人耳不敏感的范圍。在孔徑較小時(shí)(1-2mm)孔徑減半，小孔噪聲各倍頻帶和A聲功率都削減15dB，在孔徑大時(shí)(11.8-20.08mm)，則削減9dB，在孔徑更大時(shí)，(大于20.08mm)，只削減6dB。小孔減半時(shí)，不但能夠降低單位面積所發(fā)出的噪聲聲功率，而且能夠把最高聲壓級(jí)的中心頻帶往高推向1倍頻帶。這樣，孔徑越小，占主要成分的頻帶會(huì)越高，當(dāng)中心頻帶在8000Hz以上時(shí)，人耳對(duì)噪聲的感覺(jué)遲鈍了，從而也可以降低人耳對(duì)噪聲的主觀感覺(jué)，在保持流量相等的條件下，這樣就可以用大量小孔代替一個(gè)大孔，它的功能不但能降低A聲級(jí)，還可以消退噴注的沖擊噪聲。 減壓擴(kuò)容消聲器： 減壓擴(kuò)容的原理可以從兩方面來(lái)理解：一是用降低排氣壓力來(lái)降低堵塞噴注噪聲，二是擴(kuò)大容積，從降低速度來(lái)降低堵塞噴注噪聲。對(duì)于堵塞噴注噪聲，可以用壓力和速度兩種不同的形式表示。對(duì)于肯定大小的噴口，當(dāng)轉(zhuǎn)變壓力時(shí)，A聲級(jí)好像只與壓力差的對(duì)數(shù)成正比。壓力差P-Po削減一倍，A聲級(jí)削減69dB,這樣就可以依據(jù)排氣壓力的大小，逐步把壓力削減到臨界壓力1.89大氣壓，從而達(dá)到降低噪聲的目的。 依