4消声 噪声控制技术课件.ppt

4.消声 4.1消声原理 4.2消声器 4.3消声器的选用与安装 4.1 消声原理 一、消声器性能评价 a消声器基本要求 ： 1．消声器要求有足够的消声量，尤其是在噪声突出的频带范围内要有良好的消声性能。 2．良好的空气动力性能，阻力损失要控制在实际允许的范围内； 3．构造简单，制作方便，便于安装，有良好的长期稳定性。 b消声器消声性能的评价量 ①插入损失： 其中L1为安装消声器前某定点的声功率级；L2为安装消声器后某定测点的声功率级，当测试条件不变时，声场分布情况近似不变，也等于给定测点的声压级之差。 ②传声损失： 进口端输入声功率级和出口端输出声功率级之差。 如果进出口的端截面一致，传声损失也等于进出口声压级之差。 各频带的传声损失LR由下式决定： L分别为入射和透射声压级。 ki和kτ分别为入射和透射背景噪声级修正值（dB） si，sτ分别为上游和下游管道截面积。 ③减噪量（LNR）： 消声器进口端面测得的平均声压级与出口端面测得的平均声压级之差： ④轴向声衰减量： 消声器内部两点间的声压级的差值称为衰减量，主要用来描述消声器内声传播的特征，通常以消声器单位长度的衰减量（dB/m）来表征。 二、消声器种类 ①阻性消声器：原理借助镶饰在各内壁上的吸声材料或吸声结构的吸声作用，使沿管道传播的噪声随距离衰减从而达到消声目的。 ②抗性消声器：借助管道截面的突然扩张或收缩，使沿管道传播的噪声在突变处发生反射、干涉现象，起到消声目的，使某些频率声波滤过或消除。 ③阻抗复合式消声器：将阻性和抗性消声器组合，微穿孔做消声器。 ④ 排汽消声器：又分为小孔喷注消声器和扩容降压消声器。前者使声波频率偏移，向高频偏移，达到人耳听阈以外，从而减少影响；后者降低压力，减少排气速度，减少噪声。排汽噪声功率和压力降的高次方成正比。 ⑤有源消声器。 4.2.1 阻性消声器 阻性消声器消声原理：利用声波在多孔性吸声材料中传播时，因摩擦将声能转化为热能而损失掉。 1．形式： ①直管式消声器适用于管道截面尺寸不大的低风速管道。 ②对于流量较大，需要足够大通风面积，使消声器周长和截面积比增加，可在直管内插入板状吸声片。 ③是片式消声器的变形，可增加声波在管道内的传播路程，有利于消声性能改善、曲折度以不透光为佳，缺点是阻力损失增加。 ④声流式消声器，目的减少阻力损失，将消声片做成流线形。 ⑤盘式消声器，在消声器纵向尺寸受限止的条件下其外形做成盘形，消声器轴向长度的体积比大为缩减，一般轴向长度不到50cm，插入损失约10－15dB，适用风速以不大于16m/s为宜。 ⑥消声弯头在气流需改变方向时使用，弯头的插入损失大致与弯折角度成正比，如30o弯头衰减量约是90o弯头的1/3，90o弯头又为180℃弯头的1/2。 2．消声量计算公式 1)消声量： 消声器的传声损失与吸声材料的声学性能，气流通道周长、截面面积及管道长度等因素有关，下面列出了几个计算公式： 直管式消声量计算公式如下： A．N别洛夫公式 它是由一维理论推导出长度为L的消声器的声衰减量。 H．J赛宾公式 赛宾公式为声衰减量的经验计算式 为无规则入射吸声系数平均值 2)上限失效频率 频率高时，高频声波呈束状直接通过消声器，很少或完全不与吸声材料接触，致使消声量明显下降，称高频失效。 式中： C——空气中的声速（米/秒）； D——通道截面积的直径（米）； a，b为矩形通道边长。 频率高于上限失效频率时，每增加一个倍频带，消声量比失效时频率的消声量降低1/3。 ΔL’——高于失效频率的某倍频带的消声量； ΔL——失效频率处的消声量； n——高于失效频率处的倍频程频带数。 3．阻性消声器设计中应注意的问题 ①合理确定阻性消声器的气流速度，气流速度应由压力损失、降噪声量、消声器的投资及安装现场的实际条件确定。 消声器的压力损失由两部分组成： a)管壁沿程磨擦压力损失；b)局部压力损失。 压力损失： ΔPf—— 沿程磨擦压力损失； r——磨擦阻力系数；（流体力学中将r＝f(Re,ho/D)制成“莫迪图曲线”，根据Re和ho/D即可查得r） D——消声器当量直径（m）； V——气流速度（m/s）； ρ——气体密度（Kg/m3）。 L――管道长度（m） 为局部阻力系数，与消声器截面的扩张比有关，不同结构的阻力系数可以查表和图。 导致局部压力损失的主要因素为通道截面的非连续变化，如截面突然扩大或收缩等。 一般情况下，通风空调消声器的气流速度取5～10米/秒，消声要求较高时，取4～6米/秒；工业用风机消声器取10～20米/秒，最大不超过30米/秒。 消声器内流速太高会产生气流再生噪声，气流再生噪声一方面和