阻性消声器的设计

阻性消声器的设计(1)确定消声量根据法规、标准及声源确定消声器所需的消声量。在大多数情况下，消声量是以A计权声级计算。参照相应的NR曲线，确定各倍频带或1/3倍频带需要的消声量。(2)选定消声器的结构形式根据消声器的流量和允许的流速大小(一般情况下，流速控制决定于阻力要求和消声器消声量要求)，确定所需要的通流面积，然后根据通流面积的大小来选定消声器的结构形式。按照一般的常规设计，通道的当量直径小于300mm时，可选用单通道直管式;当通道当量直径大于300mm而小于500mm时，应在通道中加设吸声层或吸声芯，消声器的有效通流面积要扣除吸声层或吸声芯所占面积，以避免由于流速增加而引起的不良影响;当直径大于500mm时，当考虑采用片式、蜂窝式等其他形式的消声器。(3)选用吸声材料吸声材料声学性能的好坏是决定消声器声学性能的重要因素。除首先考虑其声学性能外，还需考虑消声器的实际使用条件。在高温、潮湿、有腐蚀气体等特殊环境中使用的消声器，应考虑吸声材料的耐热、防潮、抗腐蚀性能。(4)决定消声器长度在通道截面确定后，增加消声器的长度可以提高消声量。消声器的长度主要根据声源强度和具体的降噪要求决定，还应注意现场有限空间所允许的安装尺寸。(5)选择吸声材料的护面结构由于消声器中一般要通过具有一定流速的气流，所以必须采用护面结构固定和保护吸声材料。XW-Ⅲ型.Ⅳ型微穿孔板消声器XW-Ⅲ型.Ⅳ型微穿孔板消声器为圆形。其中XW-Ⅲ型是单空腔结构，XW-Ⅳ型是双空腔结构。XW-Ⅲ型消声量为15-20dB(A),XW-Ⅳ型消声量为20-25dB(A)。XW-Ⅲ型.Ⅳ型消声器压力损失10-40Pa（风速5-15m/s）。有效长度L=2m，安装长度L1=2.16m。Z型轴流风机消声器主要用于降低轴流风机噪声，在各类工业、民用、公共建筑工程的进风、排风及矿井通风降噪工程中有广泛应用。一、填空题1、阻性消声器的消声量，首先同吸声材料的有关，材料的吸声性能越好，消声量就。同时还与消声器的尺寸有关，消声量正比于消声器的，与横截面积成。2、根据消声器的流量和允许的流速大小(一般情况下，流速控制决定于阻力要求和消声器消声量要求)，确定所需要的，然后根据通流面积的大小来选定消声器的。3、按其通道的结构形式，扩张室消声器可分为、、、、五种基本形式。4、扩张室消声器的消声量随着扩张比的增大而增加，为获得较大的消声量就要增大扩张比。可以通过两个途径达到目的：一是，二是。答案：1、声学性能、越大、长度与截面周长、反比;2、通流面积、结构形式;3、单腔式、孔形式、锥形式、带外连接管的双节式、带内连接管的双节式;4、增加扩张室的截面积、缩小进、排气管的口径。二、简答、计算题1、常见消声器的分类。原理形式消声性能主要用途阻性消声器：直管式、片式、折板式、蜂窝式、迷宫式、声流式、盘式、弯头式等中、高频通风空调系统、机房进出口、空气动力设备进排风口等。抗性消声器：扩张式(膨胀式)、共振式、微穿孔板式、干涉式、电子式(如有源消声器)低、中频、宽频带空压机、柴油机、汽车发动机等以低中频噪声为主的设备噪声复合式消声器：阻抗复合式、阻性及共振复合式、抗性及微穿孔板复合式等宽频带各类宽频带噪声源。排气放空消声器节流降压式、小孔喷注式、多孔材料扩散式、节流降压与小孔喷注复合式宽频带各类排气放空噪声。2、在管径为100mm的常温气流管道上，设计一单腔共振消声器，要使其中125Hz的倍频程上有15dB的消声量。解：(1)根据题意，通流面积为(m2)由和dB可得(2)由公式和可以得到(m3)m=0.144m(3)确定设计方案为与原管道同轴的圆筒形共振腔，其内径是100mm，外径是400mm，则共振腔的长度为：(m)选用mm厚的钢板，孔径cm，由可以求得开孔数为个(4)验算共振频率(Hz)上限截止频率(Hz)可见，在所需消声频率范围内不会出现高频失效问题，共振频率的波长为(m)(mm)所设计的共振腔消声器的最大几何尺寸小于共振波长的1/3，符合要求。3、某型号风机，风量为40m3/min，进气管口直径为200mm。在距进气口3m处测得的噪声频谱如下表所示。要求消声后在距进气口3m处达到NR90，试对进气口作阻性消声设计。某风机进气口阻性消声器设计表序号项目倍频程中心频率/Hz631252505001k2k4k1进气口噪声/dB1091121041151161081042降噪要求(NR90)10710095929087893消声器应有消声量/dB2129232621154消声器周长与截面比202020202020205材料吸声系数0.30.520.780.860.850.830.806消声系数0.40.71.11.31.31.21.27消声器所需长度/m0.250.860.860.891.000.880.638消声器1m消声量81410262624249考虑上限失效频率消声量8141026262416解：(1)根据在进气口测得的噪声频谱(表中第1行)和NR90的降噪要求(表中第2行)，可以确定所需要的消声量(表中第3行)。(2)根据风机的风量和管径，可选定直管阻性消声器形式。消声器气流通道的截面周长与截面积之比，见表中第4行。(3)根据使用环境和噪声频谱，吸声材料选用密度为25kg/m3的超细玻璃丝棉，厚度取150mm。根据气流速度，吸声层护面采用一层玻璃纤维布加一层穿孔板，板厚2mm，孔径6mm，孔间距11mm，这种吸声结构的吸声系数如表中第5行。由计算得出消声系数值，见表中第6行。(4)计算各频带所需要的消声长度，见表中第第7行。按最大值考虑设计的消声器实际长度应取m，计算得1m长度消声器在各倍频程上的消声量，见表中第8行。(5)计算高频失效频率。(Hz)，失效频率高于2kHz，消声量计算有效。对于高于失效频率的4kHz所在倍频程上的消声量用公式重新计算，结果见表中第9行，与第3行比较，各倍频程上设计的消声量均大于所需消声量，设计方案符合要求。