文章來源：維也納聲學(xué) 時(shí)間：2024-09-24
消聲器的聲學(xué)原理
消聲器和分類
消聲器是一種可以阻礙或減弱聲音向外傳播，而不允許氣流順利通過的噪聲控制設(shè)備，根據(jù)消聲器的原理和結(jié)構(gòu)不同，大體上可以分為四類，每一類中又分多種型式。
1.阻抗性消聲器
（吸聲）
型式：片式、直管式、蜂窩式等。消聲性能：中高頻。主要用途：通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)管道、機(jī)房進(jìn)排風(fēng)口，空氣動(dòng)力設(shè)備進(jìn)排風(fēng)口。
2.抗性消聲器
（阻抗失配）
型式：擴(kuò)張式，共振腔式等。消聲性能：低中頻、低頻等。主要用途：空壓機(jī)、柴油機(jī)、汽車或摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)等以低中頻噪聲為主的設(shè)備排氣噪聲。
3. 阻抗復(fù)合式消聲器
型式：阻性及共振復(fù)合式、阻性及擴(kuò)張復(fù)合式、抗性及微穿孔板復(fù)合式等。消聲性能：寬頻帶。主要用途：各類寬頻帶噪聲源。
4.噴注耗散型消聲器
（減壓擴(kuò)散）
型式：小孔噴注式、多孔擴(kuò)散式、節(jié)流減壓式。消聲性能：寬頻帶。主要用途：各類排氣放空噪聲。
消聲器性能評(píng)價(jià)
A、消聲器綜合性能評(píng)價(jià)：
由于消聲器安裝在設(shè)備上，在消聲的同時(shí)，還要讓氣流暢通，因此有一個(gè)綜合性能要求?；疽螅?/span>
（1） 消聲性能
在正常工況下（一定的流速、溫度、濕度、壓力等），在所要求的頻率范圍，有足夠大的消聲量。消聲量又分為動(dòng)態(tài)頻譜消聲量（有氣流流通時(shí)）和靜態(tài)頻譜消聲量（無氣流通過時(shí)）。
（2）空氣動(dòng)力性能
消聲器對(duì)氣流的阻力要小，阻力系數(shù)要低，即安裝要求消聲器后增加的壓力損失或功率損耗要控制在實(shí)際允許的范圍內(nèi)。氣流通過消聲器時(shí)所產(chǎn)生的氣流再生噪聲要低，又不影響空氣動(dòng)力設(shè)備的正常運(yùn)行。消聲器的空氣動(dòng)力性能通常用阻力（壓力）損失來表示，它管壁的摩擦阻力損失和結(jié)構(gòu)上的局部阻力損失兩部分組成。
（3）結(jié)構(gòu)強(qiáng)度性能
消聲器的材料和結(jié)構(gòu)堅(jiān)固耐用，耐高溫、耐腐蝕、耐潮濕、耐粉塵；對(duì)于耐高壓的消聲器（如高壓排氣消聲器），應(yīng)由取得壓力容器生產(chǎn)許可證的單位生產(chǎn)制作。另外，消聲器要體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于加工、安裝和維修。
此外，消聲器的外形應(yīng)美觀大方，表面裝飾與環(huán)境協(xié)調(diào)，使用壽命長(zhǎng)，性價(jià)比高。
B、消聲器的聲學(xué)性能評(píng)價(jià)量
（1）傳聲損失TL
消聲器元件兩端聲功率級(jí)之差（不計(jì)末端反射影響）稱為傳聲損失，又稱透射損失，通常又稱為消聲器的消聲量。傳聲損失表示元件的聲學(xué)特性，可在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)間接測(cè)量得到，受聲學(xué)環(huán)境影響較大，用于理論分析。
（2） 插入損失IL
系統(tǒng)中插入消聲器元件前后，系統(tǒng)外某定點(diǎn)（同一空間、同一方位、距管口同樣距離、同樣條件的測(cè)點(diǎn)）測(cè)得的聲壓級(jí)之差稱為插入損失。IL是在系統(tǒng)外測(cè)試聲壓級(jí)，反映了聲源、消聲器及消聲器末端三者聲學(xué)特性的綜合效果，它可以現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量（末端法或管口法），簡(jiǎn)便實(shí)用，但測(cè)量受環(huán)境影響，一般管口法測(cè)量數(shù)據(jù)相對(duì)可靠些。
（3）軸向衰減量La為消聲器內(nèi)部軸線上兩點(diǎn)間單位長(zhǎng)度的聲壓級(jí)差值，反映消聲器自身的聲學(xué)特性，主要用于描述消聲器內(nèi)部的聲傳播特性。
總結(jié)：
不同的消聲原理、消聲頻率特性和消聲量，使得消聲器的種類、型式多種多樣。消聲器綜合性能除了消聲性能外，其空氣動(dòng)力性能和機(jī)械結(jié)構(gòu)性能也十分重要。由于產(chǎn)生空氣動(dòng)力性噪聲的設(shè)備種類多、應(yīng)用廣泛，因而形成了一個(gè)規(guī)?？捎^的消聲器市場(chǎng)，所以在選用上要注意綜合考慮。
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