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阻性消聲器的9種常見形式及其消聲性能評價簡介
網站編輯：發表時間：2020-04-13
阻性消聲器的9種常見形式及其消聲性能評價簡介
阻性消聲器，一種利用多孔吸聲材料來降低噪聲的消聲器。把吸聲材料固定在氣流通道內壁或按一定的方式在管道中排列起來，因摩擦阻力和黏滯力將聲能轉化為熱能而散發掉，從而達到消聲的目的。其消聲原理類似于電路中電功率的電阻損耗，從而得名。阻性消聲器適合于消除中、高頻噪聲，對低頻噪聲的消聲效果較差。因此主要用于通風空調系統管道，機房進排風口，空氣動力設計進、排風口的消聲降噪。
阻性消聲器的9種常見形式
01直管式
直管式消聲器是結構最簡單的一種阻性消聲器，吸聲材料直接布置在管道內壁、根據管道的需要可以是圓形或方形。由于只有一個氣流通道，適合流量不大的情況使用。
02
片式
片式消聲器適合較大風量和較大管道情況使用。由于把大的管道分成多個尺寸較小的消聲通道，即可以保持較大的氣流通道，又增加了氣流通道的吸聲材料的周長，使之具有較好的消聲效果。
03
折板式
折板式消聲器是在片式消聲器的基礎上，增加氣流通道的長度和彎曲，增加噪聲和吸聲材料的接觸時間，減少高頻噪聲的直接投射，適當地增加了消聲效果，但是和片式消聲器比較，阻力也要增加。
04
迷宮式
迷宮式消聲器是在直管消聲器基礎上，插入一些吸聲障板，使聲波不斷的由一個小室繞行到另一個小室，從而增加了消聲效果，特別在中低頻率范圍，當然阻力也要增加。迷宮式消聲器中的氣流速度不宜太高。
05
蜂窩式
蜂窩式消聲器的結構特點類似于片式消聲器，只是為了進一步減小每一個消聲器通道截面尺寸，把整個大的通道分成多個蜂窩式小的消聲通道。
06
聲流式
聲流式消聲器類似于折板式消聲器，只是為了減小阻力，把通道加工成聲流式。聲流式消聲器阻力較低，但是結構較為復雜，加工難度較大。
07
盤式
盤式消聲器的形狀類似圓盤，具有較小的長度，氣流和聲波通過圓盤四周輻射，適合于在某些情況下，現場條件和空間不容許安裝較長形狀的消聲器。
08
彎頭式
彎頭式消聲器是一種氣流管道彎曲的消聲器，多用于房間里的通風空調進風、排風作用。
09
小室式
小室式消聲器優點是消聲頻帶較寬，消聲量較大；缺點是阻力損失較大，占用空間也大，一般適用于低速進、排風消聲。
吸聲性能評價
從吸聲原理上講，阻性消聲器對中、高頻噪聲的消除效果較好；但隨著頻率升高，高頻聲波的方向性越來越好，集束性越來越強，聲波以窄束狀通過消聲器，而與吸聲材料的接觸率大大減少，導致消聲量明顯下降。
01
消聲量計算
A.N.別洛夫理論計算公式：
其中，L為消聲器氣流通道斷面周長，m；S為消聲器的氣流通道截面積，m2；l為消聲器的有效長度，m；φ(α0)為消聲系數，與材料的法向吸聲系數α0(駐波管法)有關 。
φ(α0)與α0的換算關系
H.J. 賽賓經驗公式：
其中，為無規入射平均吸聲系數（混響室法）。
與的換算關系
02
高頻失效問題
把消聲量開始下降的頻率稱為高頻失效頻率，其經驗計算公式為：
式中，c為聲波速度，m/s；D為消聲器通道的當量直徑，m。
當頻率高于失效頻率f失以后，每增加一個倍頻帶，其消聲量約下降1/3，這個高于失效頻率的某一頻率的消聲量可用下式估算：
式中，R'為高于失效頻率的某一倍頻帶的消聲量，dB；n為高于失效頻率的倍頻帶數；R為失效頻率處的消聲量，dB。
03
氣流影響
氣流對消聲器聲學性能的影響，主要表現為：
一是氣流會引起聲傳播和衰減規律的變化；
二是氣流在消聲器內產生“氣流再生噪聲”；
三是氣流通過消聲器時，總壓會有一定程度的降低，稱為氣流的阻力損失。
(1) 氣流對聲傳播規律的影響
有氣流時的消聲系數公式：
折射的影響：
a.順流；b.逆流
氣流對聲折射的影響
聲波在阻性管道內傳播，伴隨氣流，而氣流方向與聲波方向一致，則使聲波衰減系數變小，反之，聲波衰減系數變大。影響衰減系數的最主要因素使馬赫數M=v/c，即氣流流速與聲速的比值。順流和逆流相比，逆流對消聲有利。但是實際中氣流流速都不會太高，即使氣流流速為30～40米/秒時，M=0.1，對整個消聲器的消聲性能影響并不大，因此，一般可忽略不計。
另外，從氣流速度引起聲波傳播折射的現象來看，消聲器在排氣管道和進氣管道也表現不同。氣流與聲波方向一致時，能有效的吸聲；相反時，對消聲作用不利。但實際當中氣流不是很大，所以，無論從哪一個角度來看，氣流對聲傳播規律的影響都不是很明顯的。
(2) 氣流再生噪聲的影響
分析氣流再生噪聲主要有兩點：
一是氣流經過消聲器時，因結構復雜造成局部阻力和摩擦阻力，而產生一系列湍流，相應地輻射一些噪聲；
二是氣流激勵消聲器構件振動而輻射噪聲。
(3) 氣流的壓力損失
氣流的總壓損失與氣流的流速平方成正比，并與通道的平直性，以及壁面的粗糙度等因素有關。包括摩擦壓力損失、管道突擴處的局部阻力損失、管道突窄部的局部阻力損失、彎頭的局部阻力損失。
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- 消聲器的消聲原理
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