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消音器(Muffler),是阻拦声响宣传而准许气流经过的一种罕见声学器件,是消除空气动力性噪声的急迫法子。消音器是安设在空气动力配置(如鼓风机、空压机、汽锅排气口、发机电、水泵等排气口噪音较大的配置)的气流畅道上或进、排气系统中的升高噪声的装配。
消音器的品种良多,但究其消声机理,又也许把它们分为六种紧要的典型,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。
罕见消声器的声频谱性格以下:
1.阻性消声器
将多孔吸声材料静止在气流畅道内壁,或按必要陈列方法静止在管道中,以升高气流噪声的装配。实用于升高中高频的宽带噪声。紧要典型有直管式、片式、蜂窝式、折板式、弯头式、声流式和迷途式等消声器(以下图所示)。消声器运用的吸声材料与护面层材料,应凭借气流管道中的运用前提(风速、温度、水份含量、腐化性等)停止筛选。阻性消声工具备策画简朴、易于制做、压力降小、机能较量牢固等长处,通常多用在风机的进排风通道上。消声量约为10~20dB/m。
图1阻性消声器紧要型式及其消声频谱性格
直管式消声器的声衰减量可由下式盘算:
式中,△L为声衰减量,dB;Φ(α0)为消声系数,是多孔吸声材料的笔直入射吸声系数α0的函数,换算关联见表1。P为气流畅道上吸声材料的饰面周长,m;s为气流畅道的横截面积,m2;i为消声器的灵验长度(有吸声材料饰脸部份),m。
表2消声系数Φ(α0)和吸声系数α0的函数关联(阅历值)
若消声器通道截面相对较大,高频声波呈束状直接经过,与吸声材料很少或不统统来往,消声量就会显然下落,称做高频做废。消声量起头显然下落的频次称做上限做废频次,可按上面的阅历式盘算:
式中,f上为上限做废频次,Hz;c为管道中的声速,m/s;D为通道直径(圆管)或管道截面边长均匀值(矩形)。
2.抗性消声器
哄骗变动气流畅道的截面积或旁接共振腔、支管,使声波形成反射、共振或干与,抵达消声方针装配。实用于升高中低频噪声,紧要典型有扩大室式、共振式与干与式消声器,以下图。有耐高温与耐腐化,不怕气流打击和振荡,不怕油污、尘土的长处,但压降较大。通常多用在空压机的进排气口与内燃机的排气口上,消声量通常可达10~20dB。
图2抗性消声器紧要典型及其消声频谱性格
3.阻抗复合式消声器
阻抗复合式消声器与抗性消声器的复合式组织(图3)。特征是消声量高,消声频带宽。然而,消声量盘算较繁杂,通常靠熟练测得。
a-共振-阻性;b-扩大-阻性;c-扩大-阻性;d-阻性-共振
图3几种阻抗复合式消声器构造示妄念
4.微穿孔板消声器
微穿孔板消声器用金属微穿孔板静止在气流管道中制成的消声器(图4)。20世纪60岁月,由华夏科学家马大猷等研发。紧要长处有消声量高,消声频带宽,压力损失很小,耐高温及片刻火焰放射,耐气流打击,不怕湿润。紧要毛病是,不耐尘土。消声量通常可达15~30dB。实用于消除空调风机、鼓风机、燃(气)轮机、内燃机等进、排气口噪声。
图4微穿孔板消声器
5.撙节降压消声器
哄骗撙节降压旨趣制成的消声器。通常用于喷气噪声的责罚。凭借喷气度的巨细,策画通流面积,使高压气体经过撙节孔板时,压力升高。因喷气噪声的声功率级与气体压力降的高次方成正比(见产业噪声),若用多级撙节孔板串连,使正本的一次降压变成渐渐降压,就也许使辐射的噪声大大升高。撙节降压消声器的消声量约为15~25dB(A)。具备组织简朴、降噪成效好的长处,但耗用钢材较多。
6.小孔消声器
哄骗喷气口直径变小、喷气噪声峰值频次移向超声频(见表2)的旨趣制成的消声器。实用于升高各类空气动力配置或高压容器的排气噪声。组织为一根直径与排气管直径相等、管壁上钻有良多小孔而结尾紧闭的管子(图5a),小孔直径应不大于5mm,且越小消声成效越好,宜用1~3mm。开孔总面积需比原排气管口总面积大1.5~2倍,孔间距B宜为B=d+6(d1/2)(d为小孔直径)。
小孔消声工具备策画理论谨严,策画消声值与实测值根基合乎,消声器组织简朴,消声量高,耗钢材少、分量轻等长处。现实运用中,时时采取撙节降压与小孔喷注相联结的撙节降压小孔复合消声器,可取得约30~45dB(A)的消声量(图5b)。
a-小孔消声器;b-撙节和小孔喷注复合式消声器组织例
图5小孔消声器及其复合式消声器
表2喷口直径与喷注噪声的峰值频次
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