消声器分类及原理
消声器介绍
消声器介绍消声器(Muffler),是阻止声音传播而允许气流通过的一种常见声学器件,是消除空气动力性噪声的重要措施。
消音器是安装在空气动力设备(如鼓风机、空压机、锅炉排气口、发电机、水泵等排气口噪音较大的设备)的气流通道上或进、排气系统中的降低噪声的装置。
消音器的种类很多,但究其消声机理,又可以把它们分为六种主要的类型,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。
常见消声器的声频谱特性如下:1. 阻性消声器将多孔吸声材料固定在气流通道内壁,或按一定排列方式固定在管道中,以降低气流噪声的装置。
适用于降低中高频的宽带噪声。
主要类型有直管式、片式、蜂窝式、折板式、弯头式、声流式和迷路式等消声器。
消声器使用的吸声材料与护面层材料,应根据气流管道中的使用条件(风速、温度、水分含量、腐蚀性等)进行选择。
阻性消声器具有设计简单、易于制做、压力降小、性能比较可靠等优点,一般多用在风机的进排风通道上。
消声量约为10~20dB/m。
直管式消声器的声衰减量可由下式计算:式中,△L 为声衰减量,dB;Φ(α0) 为消声系数,是多孔吸声材料的垂直入射吸声系数α0 的函数,换算关系见表1。
P 为气流通道上吸声材料的饰面周长,m;s 为气流通道的横截面积,m²;i 为消声器的有效长度(有吸声材料饰面部分),m。
表2 消声系数Φ(α0) 和吸声系数α0的函数关系(经验值)若消声器通道截面相对较大,高频声波呈束状直接通过,与吸声材料很少或不完全接触,消声量就会明显下降,称作高频失效。
消声量开始明显下降的频率称作上限失效频率,可按下面的经验式计算:式中,f上为上限失效频率,Hz;c 为管道中的声速,m/s;D 为通道直径(圆管)或管道截面边长平均值(矩形)。
2. 抗性消声器利用改变气流通道的截面积或旁接共振腔、支管,使声波产生反射、共振或干涉,达到消声目的装置。
适用于降低中低频噪声,主要类型有扩张室式、共振式与干涉式消声器,如下图。
消声器设备原理及结构
消声器设备原理及结构一、原理1.隔音原理:消声器设备利用隔音材料的隔音效果来减弱和隔离声音的传播。
隔音材料通常是具有高密度和高吸声性能的材料,如矿棉、泡沫塑料、橡胶等。
当声音进入消声器内部时,隔音材料会吸收、反射和散射声波,从而减少声音的能量传递,降低声音的传播。
这种原理主要适用于低频噪音的处理。
2.消声原理:消声器设备利用内部特殊结构来消除噪声。
常见的消声原理包括消声吸音剂、消声腔、消声片等。
消声吸音剂是由吸音材料填充的密闭隔音室,通过吸音材料的吸声作用来降低噪声;消声腔是一种具有特殊形状的空腔结构,通过声波的反射和干扰来减弱声音的传播;消声片是一种具有特殊孔隙结构的板状材料,通过声波的分散和阻隔来消除噪声。
二、结构1.外壳:外壳是消声器设备的外部包装,通常由金属或塑料制成。
外壳具有一定的结构强度和抗腐蚀性能,可以保护内部的隔音材料和结构。
外壳还可以根据具体需求设计成不同形状和尺寸,以适应不同场合和应用。
2.隔音材料:隔音材料是消声器设备内部的主要组成部分,用于吸收、反射和散射声波。
常见的隔音材料包括矿棉、泡沫塑料、橡胶等。
这些材料具有高密度和高吸声性能,可以有效地阻挡噪声的传播。
3.内部结构:内部结构是消声器设备的关键组成部分,用于实现隔音和消声效果。
内部结构根据具体原理和要求的不同而有所区别,例如消声吸音剂、消声腔和消声片等。
内部结构的设计和布局需要经过科学的计算和实验,以确保消声器设备能够有效地减弱噪声。
综上所述,消声器设备通过采用隔音原理和消声原理来降低噪声。
它的主要结构包括外壳、隔音材料和内部结构。
消声器设备在工业、交通、建筑等领域被广泛应用,可以有效地保护人们的听力和生活环境。
消声器基本知识
消声器的基本知识消声器是控制空气动力性噪声往外传播的有效设备。
它可以看作是管道系统的一个组成部分,在内部做声学处理后,可以减弱噪声的产生与传播,且不影响气流通过,在空气动力性机械设备进、出口气流道口安装一台消声器,可以使进、出口噪声消声量达到10-40db(A),相应地响度降低50%-93%,主观感觉有明显效果。
消声器按消声原理可以分为:阻性消声器、抗性消声器、微孔消声器、阻抗性复合消声器。
阻性消声器具有吸收中高频声,加工制造简单等特点。
抗性消声器具有针对性强,中低频吸收效果好,不用吸声材料等特点。
微孔消声器是一种新型消声器,该消声器具有低、中频宽带消声性能。
主要用于电厂高压、高温排气放空等。
阻抗性复合消声器具有消声频带宽等特点。
主要用于声级很高、低中频宽带噪声的消声。
评价消声器的性能有两个方面:一是消声器的空气动力性能气动性评价;二是消声器的消声性能评价。
气动性能不但是评价消声器好坏的一个重要指标,也是衡量消声器是否具有实用价值的标志。
选用或设计消声器时,首先要考虑到消声器压力损失必须在许可的极限范围之内,其次要满足噪声标准的要求,这两个方面却一不可。
阻性消声器:阻性消声器的种类很多,按照气流通道的几何形状可分为通道片式消声器、通道拆板式消声器、双圆筒式消声器、室式(迷宫式)消声器、蜂窝状消声器、菱形消声器、正弦波形消声器及圆筒插管式消声器。
阻性消声器的消声原理是利用声阻进行消声的,也就是说,在推导消声量的计算公式时,仅仅考虑声阻碍对消声的贡献,而忽略声抗的影响。
在实际工程中,常常利用吸声材料来制作阻性消声器,以达到降低噪声的目的。
这是由于当声波通过衬贴有多孔吸声材料的管道时,声波将激发多孔材料中无数小孔内空气分子的振动。
其中一部分声能将用于克服摩擦阻力和粘滞力,而变为热能。
一般的说,阻性消声器具有良好的中高频消声性能,而低频性能则较差。
然而只要适当增加吸声材料的厚度、密度以及选用较低的空隙率,低中频消声性能就能大大改善,从而可以做成宽频带阻性消声器。
消声器的分类
消音器的种类概述消音器的种类很多,但究其消声机理,又可以把它们分为六种主要的类型,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。
阻性消音器主要是利用多孔吸声材料来降低噪声的。
把吸声材料固定在气流通道的内壁上或按照一定方式在管道中排列,就构成了阻性消音器。
当声波进入阻性消音器时,一部分声能在多孔材料的孔隙中摩擦而转化成热能耗散掉,使通过消音器的声波减弱。
阻性消音器就好象电学上的纯电阻电路,吸声材料类似于电阻。
因此,人们就把这种消音器称为阻性消音器。
阻性消音器对中高频消声效果好、对低频消声效果较差。
(主要应用于发电机机组消音)抗性消音器是由突变界面的管和室组合而成的,好象是一个声学滤波器,与电学滤波器相似,每一个带管的小室是滤波器的一个网孔,管中的空气质量相当于电学上的电感和电阻,称为声质量和声阻。
小室中的空气体积相当于电学上的电容,称为声顺。
与电学滤波器类似,每一个带管的小室都有自己的固有频率。
当包含有各种频率成分的声波进入第一个短管时,只有在第一个网孔固有频率附近的某些频率的声波才能通过网孔到达第二个短管口,而另外一些频率的声波则不可能通过网孔.只能在小室中来回反射,因此,我们称这种对声波有滤波功能的结构为声学滤波器。
选取适当的管和室进行组合.就可以滤掉某些频率成分的噪声,从而达到消声的目的。
抗性消音器适用于消除中、低频噪声。
阻抗复合式消音器由阻性结构和抗性结构按照一定的方式组合构成。
微穿孔板消音器一般是用厚度小于1mm的纯金属薄板制作,在薄板上用孔径小于1mm的钻头穿孔,穿孔率为1%一3%。
选择不同的穿孔率和板厚不同的腔深,就可以控制消音器的频谱性能,使其在需要的频率范围内获得良好的消音效果。
小孔消音器结构是一根末端封闭的直管,管壁上钻有很多小孔。
小孔消音器的原理是以喷气噪声的频谱为依据的,如果保持喷口的总面积不变而用很多小喷口来代替,当气流经过小孔时、喷气噪声的频谱就会移向高频或超高频,使频谱中的可听声成分明显降低,从而减少对人的干扰和伤害。
消音器 原理
消音器原理
消音器是一种用于减少噪音的装置,其工作原理主要分为三个方面:吸声原理、消声原理和反射原理。
吸声原理是指消音器内部表面覆盖了吸音材料,如泡沫材料、纤维材料或陶瓷纤维等,这些材料能够吸收进入消音器内部的声波能量。
当声波进入消音器时,不断与覆盖物表面发生碰撞,从而将声能转化为热能,使声音能够得到有效地吸收。
消声原理是指消音器内部采用了特殊的声学构造,例如蜂窝状结构或扩张腔室等。
当声波进入消音器时,会遇到这些特殊结构,从而导致声波的相位发生突然变化,进而使声波发生干涉或折射,从而降低声波传播的能量。
反射原理是指消音器内部采用了反射板或反射腔室等结构,这些结构可以将声波反射回消音器内部,使声波在消音器内部多次反射,从而减弱其能量。
通过多次反射,声波的能量会被消耗掉,使噪音得到有效的控制和降低。
综上所述,消音器通过吸声、消声以及反射等原理,能够有效地减少噪音的传播和扩散,实现噪音的消退。
在实际应用中,消音器常被用于发动机、排气系统、空调等设备中,以降低设备运行过程中产生的噪音,保障人们的生活和工作环境的安静与舒适。
消音器原理
消声原理约有十余种,各原理相互之间并不排斥,因此,好的消声器往往采用几种原理的组合。
这里介绍几种常见消声原理。
1、涡流消声原理。
世界上第一种实用消声器正是1908年由美国人海勒姆·珀西·马克泌利用该原理制造出来的。
所渭涡流消声原理,就是将消声器的隔板制成近似自行车钢圈的形状,它的作用是使火药气体在外圆周上运动,产生涡流,降低中心部位压力,延缓气体流出速度,从而达到降低噪声的目地。
2、膨胀消声原理:在枪口前方安装一个大容积膨胀室,使高压高温气体膨胀、达到降低声音的目的。
3、多隔音舱消声原理:在消声器内部用隔板分成若干部分,隔板中心有孔,弹丸可以通过,而火药气体不通顺利地向空中释放,由此达到减压降低噪声的效果。
4、吸热消声原理:在消声器内安装吸声材料或是吸热结构,使火药气体冷却,压力降低,从而降低噪声。
5、密闭消声原理:在消声器口部安装弹性材料,如橡皮垫等。
在橡皮垫中心开一比子弹直径小的孔或完全封闭。
发射时,弹丸穿过橡皮垫,而火药气体则封闭在消声器内慢慢释放,从而达到降低噪声的目的。
消声器分类及原理
消声器分类及原理消声器是一种用于减少噪音的装置,被广泛应用于汽车发动机、工业设备、建筑物和机械设备等领域。
它的作用是通过减少噪音的传播和消耗噪音能量来降低噪音水平。
消声器的分类按照不同的原理可以分为几种不同类型。
1.反射消声器:反射消声器是利用材料的反射特性来减少噪音的传播。
它由若干孔隙度高的隔音材料组成,如岩棉、玻璃纤维等,通过将噪音反射回源头或以其他方式减少传播。
反射消声器通常用于大型机械设备和工业设备中,具有较高的隔音效果。
2.吸声消声器:吸声消声器是利用吸声材料吸收噪音能量来减少噪音的传播。
吸声材料通常是多孔材料或有机纤维材料,如泡沫橡胶、玻璃纤维、海绵等。
当噪音波通过吸声材料时,其能量被转化为热能或其他形式的能量。
吸声消声器常用于建筑物、办公室和工厂等环境中,能够有效吸收来自空调、机械设备等的噪音。
3.隔声消声器:隔声消声器是通过材料的隔音特性来阻止噪音的传播。
它采用高密度、易挠性的材料,如铅、橡胶等,通过在噪音传播路径上放置隔音材料来阻断噪音波的传播。
隔声消声器常用于汽车、飞机、火车等交通工具上,能够有效减少引擎和车轮的噪音。
4.直流消声器:直流消声器是一种利用流体动力学原理的消声器。
在噪音传输路径上的特殊设计可以导致噪音波的散射和干涉,从而减少噪音的传播。
直流消声器常用于空气或气体系统中,能够有效减少喷气式发动机、风扇和排气管等的噪音。
5.结构消声器:结构消声器是通过结构的特殊设计来减少噪音的传播。
它可以是机械结构中的一部分,如减震螺栓、隔振垫等,也可以是独立的装置,如消声罩、消声箱等。
结构消声器通常用于工业设备、建筑物和机械设备中,能够有效减少振动和噪音的传播。
以上是消声器的几种基本分类,它们根据不同的原理和应用领域有不同的特点和优势。
消声器的原理是通过吸声、反射、隔音、散射等方式来降低噪音水平。
它们可以减少噪音的能量传播和消耗,并通过改变噪音的传播路径和干扰噪音波的传播来实现减振和减噪的效果。
消声器工作原理
消声器工作原理
消声器是一种用于降低噪音的装置,它利用一系列的物理原理来减少声音的传播和反射。
消声器的工作原理主要包括吸声、漫射和隔声。
首先,消声器利用吸声原理来减少噪音的传播。
吸声材料(如泡沫、纤维等)被填充在消声器内部,当声波经过时,材料会吸收部分声能并将其转化为微弱的热能。
这样,声波的能量就会逐渐减弱。
其次,消声器利用漫射原理来改变声波的传播方向。
消声器内部的形状和结构被设计成复杂而不规则的表面,这样能够使进入消声器内部的声波发生多次反射和散射。
通过这种方式,声波的传播方向变得更加分散,从而减少了声音的集中传播。
最后,消声器还利用隔声原理来阻止声波的传播。
消声器的外壳通常由金属等密实材料构成,它具有良好的隔声性能,可以有效地阻挡声音的传播。
当声波试图穿过消声器外壳时,由于材料的高密度和坚固性,声波会被反射或吸收,从而减少外界噪音对周围环境的干扰。
综上所述,消声器通过吸声、漫射和隔声等多种原理来降低噪音的传播,为人们创造了更加宁静的环境。
消声器分类及应用
消声器分类及应用消声器是一种用来减少噪音的装置或设备,常见于各种机械设备、汽车、枪械等。
消声器的作用是通过减少噪音的传播,使其声音减弱到可以接受的水平,从而减少噪音对人们的干扰。
根据用途和原理的不同,消声器可以分为几种不同的分类。
下面将从不同的角度来对消声器进行分类并介绍其应用:一、根据原理的不同1. 吸声式消声器吸声式消声器利用吸声材料吸收声音能量,从而达到减少声音传播的目的。
这种类型的消声器常用于汽车发动机、空调设备、风机等,可以有效地减少这些设备产生的噪音。
2. 反射式消声器反射式消声器利用反射板或隔音板将噪音反射或折射使之减弱,达到减少噪音传播的目的。
这种类型的消声器常用于隧道、地铁、机场等需要减少环境噪音的场所。
3. 涡流噪声消声器涡流噪声消声器通过改变气流的流动状态,利用涡流的形成和消散来减少噪声的传播。
这种类型的消声器常用于空调、通风设备等,可以有效地减少风噪声。
二、根据用途的不同1. 汽车消声器汽车消声器是汽车排气系统中的一个重要部件,其主要作用是减少发动机排气产生的噪音。
汽车消声器通过吸声材料和反射板的结构,有效地减少了汽车发动机排气噪音,使汽车行驶时噪音水平得到有效控制。
2. 枪械消声器枪械消声器是一种用于减少枪声的装置,其主要作用是通过消除枪口高速气体流的过程中所产生的爆炸声和喷射声,来减轻射击时的噪音。
枪械消声器广泛应用于军事、警察、狩猎等领域,可以有效地减少枪声对人的伤害,并提高作战、射击的隐蔽性。
3. 工业设备消声器工业设备消声器主要用于减少各种机械设备产生的噪音。
例如,空调设备、风机、发电机等工业设备在运行时会产生较大的噪音,通过安装消声器可以有效地降低这些设备的噪音水平,保护员工的听力,并减少对周边环境的噪音影响。
4. 动力机车消声器动力机车消声器是用于减少火车机车排气和其他噪音的装置,在火车运行过程中起到减少噪音的作用。
通过消声器的有效运用,可以在保证火车正常运行的同时,减少火车行驶时所产生的噪音对周边环境和乘客的影响。
第十章 消声器
m 4
D2 d2
4
,D d m
第四节阻抗复合式消声器
一、几种复合式消声器(构造示意图10-4-1):
(1) 扩张室与阻性组合 (2)扩张与阻抗组合 (3)共鸣型与阻抗组合 (4)共鸣型与阻性组合
二、优缺点
优点:综合了阻抗消声器的优点; 缺点:综合了阻抗消声器的缺点;
第五节
一、特性 (见下图)
三、小孔喷注消声器
孔越小,流速越高,噪声频率也会越高,当小孔小到一定数值,使f >20000HZ,喷射噪声移到人耳不敏感的特高频范围,人耳反听不到 声音。喷口的有效面积由以下式求得(如图10-6-3)
小孔的有效面积 Ae与几何面积 A 的关系为:
Ae 0.62 A
小孔直径可取1mm或2mm,定孔数,实际的比计算出来的多一倍, 单层1mm小孔可消20~28dB,单层2mm小孔可消16~21dB,节流 降压与小孔喷注相结合可消声35~40dB。
(1)计算式:
计算式有多个,设计中多用经验公式,即:
0 —— 正入射吸声系数;
L
P Lp 1.3 0 L S
—— 消声器的长度,m;
S —— 消声器的断面积,m2;
P
—— 消声器的周长,m;
(2)气流速度对 Lp 的影响:
当v=30~40m/s时,则对 Lp 有20%范围下影响, v<15~25m/s时,对 Lp 影响不大,所以设计时要限速,限速 的方法是用多通道并联,一般多用片式、蜂窝状等消声器进行 限速。
3.阻性消声器
-----借助内壁装设上的吸声材料消声
(1)阻性消声器的类别,如图10-2-1所示; (2)消声原理—声波激发多孔材料小孔中空气柱振动 1. 上限截止 f 上
消声
C = 2 3.1 4 =2 5 0 Hz
可见,在所需的消声范围内,不会出现高频失效问题。
消声器的选用
1)噪声源的调查和特性分析(声源解析、周围自然环境 和声学环境条件等) 2)噪声标准的确定(根据评价区周围环境要求及国家相 关声环境质量标准和噪声排放标准)
3)消声量的计算(根据管道截面,确定消声器通道结构; 根据降噪要求,决定消声器的长度)
G=1.15m V=0.054m3
设计取与原管道同轴的圆筒形共振腔,其内径为 200mm,外径为500mm,则共振腔的长度为:
V V = S 2 2 (d 2 -d1 ) 4 4 0.054 = 3.14 (0.52-0.2 2) =0.33m V Sl l=
若选用2mm的钢板,孔径为0.5cm,则开孔率为
所以,
LR 3
2.078 1.03 0.46 2 9.6dB 0.15
1.4
因此,有:LR3>LR2 > LR1
即:管道截面为矩形的声音衰减量最大,截面为圆 形管道声音衰减量最小。
某排气管道所产生的噪声达到120分贝,需 要进行消声处理。若要求处理后的噪声低于 85分贝,所需要材料的吸声系数为0.8,计 算所需要的消声器长度?并求对应的上限失 效频率f上。(消声器通道直径)
三、抗性消声器 包括的形式:扩张室式、共振腔式 、干 涉型。 消声的频率特性:具有低、中频消声性能。 适用范围:消除空压机、内燃机、汽车排 气噪声(较高气速的情况)。
一)扩张室消声器(膨胀式消声器)
消声原理:声波在管道截面的突然扩张(或收缩) 造成通道内声阻抗突变,使声波传播方 向发生改变,在管道内发生反射、干涉 等现象,从而达到消声的目的。
解:
消声器 工作原理
消声器工作原理
消声器是一种用于减少噪音的装置,它可以通过消除声音的传播路径,降低声音的强度。
消声器的工作原理主要有以下几种:
1.反射型消声器:这种消声器利用材料表面的反射特性,将声
波反射回原始方向。
通过使用多层吸音材料,可以实现声波的反射、折射和散射,从而减少噪音的传播。
2.吸声型消声器:吸声型消声器主要利用吸音材料吸收声波的
能量来减少噪音。
吸声材料通常是多孔的材料,它能够将声音能量转化为微小的热能或机械振动,从而使声波能量得到耗散。
3.干扰型消声器:这种消声器利用二次噪声和原始噪声之间的
相消干涉来减少噪音。
它通常由两个或多个同频率的声源组成,它们的声波相位存在180°的差异,当它们叠加在一起时,会
发生相消干涉,从而减少噪音。
4.反相消声器:反相消声器是一种主动噪音控制技术,它通过
探测原始噪音并产生与之相位相反的声波,从而在特定区域内减少噪音。
它通常包括一个麦克风用于检测噪音、一个信号处理单元用于分析和处理信号,以及一个扬声器用于发射反相声波。
消声器可以应用于各种领域,例如汽车排气、工业设备、航空航天等,在减少噪音污染和改善工作环境方面起到了重要作用。
不同类型的消声器在不同的场合中具有不同的优缺点,因此在选择消声器时需要根据具体需求进行合理选择。
各消声器的消声原理
各消声器的消声原理消声器是一种常见的用于降低噪声的装置,其工作原理主要是通过将噪声能量转化成其他形式的能量,降低音频信号的振幅。
根据不同的声音特性和应用场景,消声器的类型也有所不同,常见的消声器包括反射消声器、吸声消声器、隔声墙、换能式消声器等。
反射消声器是通过反射声波,使其与另一波形成抵消的干涉,实现降噪的效果。
反射消声器的原理基于波动学,在声源和消声器中间设置一道屏蔽板,可以使得声波的能量被反射,经过屏蔽板反射后的声波与原始声波干涉,消除部分噪声。
反射消声器的优点是设计简单、制造成本低廉,但其对噪声的消除效果有一定限制,往往只能起到局部降噪的作用。
相比之下,吸声消声器通过将声波的能量转化成其他形式的能量实现消声,能够有效地消除噪声。
吸声消声器既可以通过材料的成份来实现吸声效果,也可以通过改变材料的结构和密度来影响吸声效果。
在材料选择方面,常见的吸声材料包括泡沫塑料、纤维板材、矿棉板材等,这些材料具有较好的吸声特性,能够将声波中的能量转化成其他形式的能量,从而达到消声的效果。
在结构设计方面,吸声消声器的设计相对比较复杂,需要综合考虑材料的性能、结构的形状、密度和厚度等多个因素。
隔声墙是另一种常见的消声器类型,其原理基于噪声的能量传递性,通过在声源和接收位置之间设置一道障碍物,阻止噪声的传播。
隔声墙的设计需要综合考虑多个因素,包括材料的密度、厚度、结构形状等等,具有较好的降噪效果。
然而,隔声墙往往会对环境造成一定的影响,增加了建筑和土地的开销,且其应用场景常局限于室外环境中。
换能式消声器是通过将声波转化成其他形式的能量,从而达到消声效果的一种消声器设计。
换能式消声器的工作原理基于声波的物理特性,通过将声波的振幅转化成热能、机械能或电能等形式的能量,从而降低声波的能量密度。
换能式消声器的优点在于其对广泛的频率范围具有较好的消声效果,因此常被应用于复杂噪声环境的降噪任务。
同时,该技术也面临着制造成本高、工作效果难以把握等问题。
空调消声器的原理和种类
空调消声器的原理和种类
消声器是利用声的吸收、反射、干涉等原理,降低通风与空调系统中气流噪声的装置。
根据消声原理的不同可以分为阻性、抗性、共振型和复合型等。
一、阻性消声器
阻性消声器利用吸声材料的吸声作用而消声的。
其构造是把吸声材料固定在气流流动的管道内壁,或按一定方式排列在管道或壳体内构成阻性消声器,吸声材料能够把入射在其上的声能部分地吸收掉。
声能之所以能被吸收,是由于吸声材料的多孔性和松散性。
当声波进入孔隙,引起孔隙中的空气和材料产生微小的振动,由于摩擦和粘滞阻力.使相当一部分声能化为热能而被吸收掉。
它对于高频和中频噪声效果较好,但对低频噪声消声性能较差。
1.管式消声器
管式消声器是一种最简单的消声器,它仅在管壁内周贴上一层吸声材料,故又称“管衬”。
特点是制作方便,阻力小,但只适用于较小的风道,直径一般不大于400mm风管。
管式消声器仅对中、高频率吸声有一定的消声作用.对低频性能很差。
2.片式和格式消声器
管式消声器对低频性能很差,对中、高额率噪声又易直通,并且当管道段面积较大时,会影响对高频噪声的消声效果,这是由于高频声波(波长短)在管内以窄束传播,当管道面积较大时,声波与管壁。
常用消声器种类及应用范围
常用消声器种类及应用范围消声器是一种能够减少或消除噪音的装置,常常用于机械设备、工厂、车辆、建筑等场所中,以保障人们的生活和工作环境的安静。
消声器的种类繁多,根据其工作原理和应用范围的不同,可以分为以下几种:1. 吸声消声器:吸声消声器利用吸声材料吸收噪音,将声能转化成其他形式的能量,从而减少噪音。
常见的吸声消声器有海绵体消声器、玻璃纤维吸声板、吸声泡沫等。
吸声消声器广泛应用于音乐厅、会议室、录音棚等需要良好声学环境的场所。
2. 反射消声器:反射消声器利用声波的反射和声相干原理来消除噪音。
常见的反射消声器有多孔金属板反射消声器、混响腔消声器等。
这类消声器适用于声波频率较高的噪音,如风扇、风机等设备。
3. 换气消声器:换气消声器是一种利用通风和换气系统减少或消除噪音的装置。
这种消声器常用于工厂、车间、办公室等需要进行通风换气的场所,能够有效隔离噪音,并维持室内空气的流通。
4. 发动机消声器:发动机消声器用于汽车、船舶、飞机等发动机排气系统中,通过降低排气噪音来减少噪音的影响。
常见的发动机消声器有消声器腔、消波器、扩散管等。
发动机消声器能够有效减少发动机排气过程中产生的噪音,保障车辆运行时的安静。
5. 隔声包:隔声包是一种封闭式的装置,通过包裹起源噪音的设备或构件来减少噪音的传播。
常见的隔声包材料有橡胶、铅、聚脂纤维等,适用于包裹发电机、变压器、空调机组等噪音源设备。
以上仅为常见的几种消声器种类及应用范围,实际上,消声器的种类还有很多,如共振消声器、环形消声器、吸声管等。
选择合适的消声器需要考虑噪音源的频率特性、工作环境、成本等因素。
随着人们对环境噪音要求的提高,消声器的应用越来越广泛,未来必将有更多创新型消声器的涌现。
工业型消声器和住宅型消声器
工业型消声器和住宅型消声器根据消声原理,消声器结构可分为阻性消声器和抗性消声器两大类:(1)阻性消声器(也称为工业型消声器)是利用多孔吸声材料,以一定方式布置在管道内,当气流通过阻性消声器时,声波便引起吸声材料孔隙中的空气和细小纤维的震动。
由于摩擦和粘滞阻力,声能变为热能而吸收,从而起到消声作用。
(2)抗性消声器(也称为住宅型消声器)是利用不同形状的管道和共振腔进行适当的组合,借助于管道截面和形状的变化而引起的声阻抗不匹配所产生的反射和干涉作用,达到衰减噪声的目的,其消声效果,与管道形状、尺寸和结构有关。
一般选择性较强,适用于窄带噪声和低、中频噪声的消减。
柴油机排气系统的降噪处理:一般利用一个波纹减震节、一个工业型消声器和一个住宅型消声器的组合,有效地隔断了排气震动和排气噪声的传播。
同时,对排气管道进行隔热隔音包扎,也能改善机组的运行环境和由排气管引起的噪声。
排气消声器在降低噪音的同时,也降低了柴油机的输出功率。
摩托车消声器是一种允许气流通过而衰减噪声的装置,是摩托车上的重要零部件之一。
消声器性能的好坏不仅影响摩托车噪声的大小,而且对发动机的功率、油耗、扭矩等性能都有较大影响。
因此了解摩托车消声器的消声原理、结构型式及维护常识,对于每一个摩托车用户都是很有必要的。
一、消声器的种类根据消声原理的不同,摩托车消声器可以分为以下三种类型:1.阻性消声器这种消声器是利用消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而衰减,从而达到消声目的。
常用吸声材料有玻璃纤维丝、低碳钢丝网、毛毡等。
这类消声器对高频噪声具有良好的消声效果,而低频消声性能较差。
加之由于吸声材料易被发动机排出的高温废气所熔化,因此使用寿命短,且易被积炭、油泥等阻塞而降低或失去消声作用,故摩托车上很少采用单一的阻性消声器。
2.抗性消声器这种消声器是借助于管道截面的突然扩张(或收缩)或旁接共振腔,使沿管道传播的某些频率的声波在突变处向声源方向反射回去,从而达到消声目的。
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评价消声器的上述三个方面的性能,既互相联系又互相制约。从消声 器的消声性能考虑,当然在所需频率范围内的消声量越大越好;但 是同时必须考虑空气动力性能的要求。例如,汽车上的排气消声器 如果阻损过大,会使功率损失增加,甚至影响车辆行驶。在兼顾消 声器声学性能和空气动力性能的同时,还必须考虑结构性能的要求, 不但要耐用,还应避免体积过大、安装困难等情况。在实际运用中, 对这三方面的性能要求,应根据具体情况做具体分析,并有所侧重。
2.5 小孔喷注消声器
1.1 声学性能评价
3.减噪量(LNR) 消声器进、出口端测得的平均声压级之差。
LNR Lp1 Lp2
4.衰减量(LA) 消声器内部两点之间的声压级之差。通常用 消声器单位长度上的衰减量来表征,dB/m。
1.2 空气动力性能
消声器的空气动力性能是指消声器对气流阻力的大小。通 常用阻力系数或阻力损失来表示,包括摩擦阻力损失和 局部阻力损失两部分。
包括的形式:扩张室式、共振腔式 、干涉型。
消声的频率特性:具有中、低频消声性能。
适用范围:消除空压机、内燃机、汽车排气噪声(气体 流速较高气速的情况)
2.3 阻抗复合式消声器
消声原理:把阻性与抗性两种消声原理通过适当结构复 合起来而构成的。可定性地认为阻性和抗性在同一频带 的消声值的叠加(并非简单的叠加关系)。
包括的形式:阻~扩型、阻~共型、阻~扩~共型等。
消声的频率特性:具有低、中、高频消声性能。
适用范围:消除鼓风机、大型风洞、试车台噪声。
2.4 微穿孔板消声器
消声原理:利用微穿孔板吸声结构制成的消声器。
包括的形式:单层微穿孔板、双层微穿孔板等。
消声的频率特性:具有低、中、高频的宽带消声性能。
适用范围:适于高温、潮湿,有水、有油雾及特别清洁 卫生的场合。
阻力系数:消声器安装前后的全压差与全压之比。 阻力损失:出口端流体静压比进口端降低的数值。
摩擦阻损:是由于气流与消声器各壁面之间的摩擦而产生的
阻力损失。
H
l D
v 2
2g
Pa
局部阻损:是指气流通过在消声器截面突变处产生的阻力损 失。如扩展、收缩、转弯等。
H
v 2
2g
Pa
1.3 结构性能
消声器结构性能是指它的外形尺寸、坚固程度、维护要求、 使用寿命等,它也是评价消声器性能的一项指标。
1.1 声学性能评价
2.传声损失(TL) 消声器进口端声功率级与出口端声功率级 之差。由于声功率不宜直接测量,一般通过声压求得。
TL 10 lg W1 W2
LW1 LW 2
LW1 Lp1 10 lg S1
LW 2 Lp2 10 lg S2
TL
Lp1
Lp2
10 lg
Si St
传声损失仅反映消声器本身的特性,不受声源、管道及出 口端的影响。
• 消声器类型很多,按其降噪原理主要有如下三种类型: 阻性消声器、抗性消声器和复合式消声器。
• 本章主要介绍阻性消声器、抗性消声器的消声原理及 设计,简述其他消声器的消声原理、结构特点及适用 的场合。
主要内容
➢1 消声器性能评价 ➢2 消声器的分类和消声机理 ➢3 阻性消声器 ➢4 抗性消声器 ➢5 其他消声器 ➢6 消声设计 ➢7 案例分析
消声的频率特性:具有中、高频消声性能。
适用范围:消除风机、燃气轮机进气噪声(即气体流速 不大的情况)。
2.2 抗性消声器
消声原理:通过控制声抗的大小来进行消声的。与阻性 消声器不同,它不使用吸声材料而是在管道上接截面积 突变的管段或旁接共振腔,利用声阻抗的改变,使某些 频率的声波在声阻抗突变的界面发生反射、干涉等现象, 从而在消声器的外测,达到了消声的目的。
2 消声器的分类和消声机理
消声器类型很多,按其降噪原理主要有如下几种类型:
➢2.1 阻性消声器 ➢2.2 抗性消声器 ➢2.3 复合式消声器 ➢2.4 微穿孔消声器 ➢2.5 喷注型消声器
2 消声器的分类和消声机理
阻性消声器
扩张室消声器
抗性消声器
共振腔消声器
无源消声器
消
干涉式消声器
声
阻抗复合式消声器
1.1 声学性能评价
消声器声学性能评价量有插入损失(IL)、传声损失(TL)、 减噪量(LNR)、衰减量(LA)。
1.插入损失(IL) 系统中插入消声器前后在系统外某点测得 的声功率级之差。在声场分布情况近似保持不变时,也 可用指定测点上声压级差代替。
IL Lp1 Lp2
插入损失适合现场测量。它反映了声源、消声器及其末端 声学特性的综合效果,不单纯代表消声器的效果。
• 消声器是一种在允许气流通过的同时,又能有效地阻 止或减弱声能向外传播的装置。
• 它主要用于机械设备的进、排气管道或通风管道的噪 声控制。一个性能好的消声器,可使气流噪声降低 20~40dB(A)。但是,消声器只能降低空气动力设 备的进排气口噪声或沿管道传播的噪声,不能降低空 气动力设备的机壳、管壁等辐射的噪声。
有源消声器
器
微穿孔板消声器
小孔消声器
扩散性消声器
多孔扩散消声器
节流减压消声器
2 消声器的分类和消声机理
2.1 阻性消声器
消声原理:利用吸声材料消声。 把吸声材料固定在气流通道内壁或按一定的方式在管道 中排列起来,就构成了阻性消声器,与电学类比,吸声 材料就相当于电阻,故称阻性消声器。
包括的形式:直管、片式、折板式、声流式、蜂窝式、 弯头式等。
1 消声器性能评价
安装在管道中或进、排气口上的消声器,能让气流通过, 对噪声具有一定的消减作用,其性能主要包括:
声学性能、空气动力性能、结构性能
具体来讲,对一个好的消声器要有五方面的基本要求:
1)声学性能要求。具有高的消声值和宽的消声频率,即在所需要的 消声频率范围有足够大的消声量; 2)空气动力性能要求。消声器的气流阻力小,安装消声器后所增加 的阻力损失,要控制在实际容许的范围内; 3)机械结构性能要求。体积小,重量轻,结构简单,便于加工,安 装和维修; 4)外形和装饰的要求。符合实际安装空间的需要,美观大方,表面 装饰与设备相协调 5)价格费用要求。价格便宜,使用寿命长。