小孔喷注型消声器的声学结构和机理特点及在吸声
消声器设备原理及结构
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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
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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。
小孔喷注型消声器的声学结构和机理特点及在吸声、消声及隔声领域的应用
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本文论述了小孔喷注型消声器的声学结构的机理特点及其在吸声、消声及隔声领域的应用,并提供了本安百利辅机厂消声器的产品设计性能、规格以及制造工艺技术,可供专业人员参考。
【关键词】小孔喷注阻抗复合型吸声消声喷阻岩棉一、前言中国科学院声学所的马大猷教授等学者,通过理论和实验研究,提出了小孔喷注控制噪声理论,其原理是将一个大的喷口,在保持相同排气量的前提下,改为许多小孔来代替,而小孔将高频声移到人耳不敏感的超声范围,从而达到降噪的目的。
小孔喷注消声器的消声量为[2]式中x A——阻塞情况0.165D/D OD——喷口直径(mm),D O=1mm。
当D≤1mm时,x A1,经变换可得[5]ΔL=27.5-30lgD由此可见,在小孔范围内,孔径减半,可使消声量提高9dB,考虑到加工小孔的难易程度,一般选直径较小的小孔较为适宜。
如果孔径太大,小孔的消声效果很差。
如果小孔间距较小,气流通过小孔后还会再汇合成大的喷注,从而使消声效果变差。
为此,小孔喷注时孔的中心距应取小孔的孔径倍(喷注前主压越高,孔中心距就要越大),而孔中心距的最低值为式中d——小孔直径。
为了使排气通畅,考虑到小孔的阻尼作用,建议将消声器的开孔通流面积设计为排气阀通流面积的多倍。
综上所述,对小孔喷注消声器来讲,要使其具有一定的降噪效果,又不影响气动装置的正常工作,消声器的孔径、孔距、孔数3个关键参数一定要把握好。
而调研中发现,很多工厂所用的消声器这3个关键参数总有部分不满足要求。
如图2所示为某厂所生产的空气分配阀用消声器,周向孔距为44.5mm,轴向孔距为13mm,孔数为48个。
孔径d=2.3mm 在1~3mm之间;孔距b在周向与孔径d之比为b/d=19.3,在轴向b/d=5.6,因此,在轴向的孔距偏小一点;该空气分配阀的通径D=15mm,按照前述的设计原则,小孔的总面积应为阀通流面积的多倍。
这样,经计算可知,图2所示的消声器会造成排气不通畅现象发生,而该消声器在实际使用中,确实存在排气不畅的问题,加之孔轴向间距偏小,孔径2.3mm偏大,造成实际降噪量只有7dB,这两方面缺点共同作用的结果,导致操作工人在实际中常常将其拆掉不用。
小孔消音器 原理
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小孔消音器原理
小孔消音器是一种常用的声学器件,它的主要原理是利用小孔的特殊结构来降低噪声和消除共振现象。
在小孔消音器中,声波经过进气管道进入小孔。
当声波通过小孔时,由于小孔的几何结构,声波会发生折射、散射和反射等现象,最终形成一种复杂的声场分布。
这种声场分布会导致声波的能量在不同方向上发生耗散和消散,从而降低噪声强度和消除共振。
具体来说,小孔消音器的原理包括以下几个方面:
1. 折射现象:声波经过小孔时,由于小孔的形状和大小不同,
会导致声波的传播方向发生变化,使声波的能量在不同的方向上分散,从而减少噪声强度。
2. 散射现象:声波在经过小孔时,会受到小孔表面结构的散射
作用,使声波在各个方向上发生反射和散射,从而使声波能量在不同的方向上分散,达到消音的效果。
3. 反射现象:小孔消音器的内部通常会设置多个小孔,这些小
孔之间形成的空间会导致声波在不断反射和散射,从而达到消音和消除共振的效果。
总之,小孔消音器利用小孔的特殊结构,通过折射、散射和反射等现象来分散和消散声波的能量,从而达到降低噪声和消除共振的效果。
- 1 -。
消音器知识及原理
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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。
消音器工作原理
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消音器工作原理
消音器是一种用于降低噪音的装置,其工作原理基于声学原理和流体力学原理。
主要通过多种设计结构和材料以及减震技术,实现对排气系统中噪音的吸收、消散和反射。
首先,消音器内部包含一系列阻尼材料,如玻璃棉、陶瓷纤维、金属纤维等,这些材料能够有效地吸收声波的能量。
当排气气体进入消音器时,其与阻尼材料接触并发生碰撞,声能会转化为热能,从而减少噪音的传播。
其次,消音器中的构造设计也能够起到减少噪音的作用。
消音器通常采用迂曲的管道和蜂窝状的结构,这种设计能够增大气体流动的面积和距离,减缓气体的速度并增加气体的流向变化,从而降低噪音的强度。
此外,消音器中还包含了一系列的反射和干扰结构。
例如,消音器内部可能会设置一些隔板或者切割结构,这些结构能够改变气流的传播和声波的传导路径,从而减弱噪音的传播。
总体来说,消音器通过阻尼材料的吸收、结构的减震和气体的反射等方式来减少噪音的产生和传播,从而达到降低噪音水平的目的。
不同类型的消音器在结构和材料上的不同设计,使其具有不同的消音效果和适用范围。
消声器的特点及原理
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消声器的特点及原理
消声器采用了通孔喷、阻的消声原理。
其中以大孔扩容控流代替微孔穿板型,在结构上首先保证安全门排汽必须顺畅的原理;
多层次穿孔吸声,并结合了阻性消声原理,让蒸汽声波进入多孔吸声材料中的无数小孔内,激发多孔材料分子震动,使声能为了克服摩擦阻力和粘滞力而变成热能,即达到了理想的消声效果,更保证了蒸汽顺利排除。
消声器使用范围广、消声量大、耐高温高压、不怕水汽及油雾等优点。
是建立在我国声学家马大猷的小孔喷注消声理论的基础上研制成功,也是目前我国新型结构消声器,各电厂一般都选择使用。
故吸声频带比普通穿孔板共振吸声结构大得多,一般性能较好的单层或双层微穿孔板吸声结构的吸声频带宽度可以达到6~10个1/3信频程以上。
这就是微穿孔板吸声结构的特点。
标签:
消声器
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消声器的原理
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消声器的原理
消声器是一种用于降低噪音的装置,主要是通过声波的反射、吸收和散射来实现的。
它的原理基于声学原理和材料科学。
首先,消声器利用声波的反射来减少噪音的传播。
当声波进入消声器内部时,它会撞击消声器的表面。
消声器内部的表面通常被设计成多个弯曲的凹凸形状,这些形状可以使声波发生多次反射,从而使声波的能量分散。
其次,消声器通过材料的吸声特性来吸收声波的能量。
消声器内部常使用吸声材料,比如泡沫、纤维或多孔材料。
这些材料能够将声波的能量转化为微小的热能或者机械动能,从而减少声波的传播。
最后,消声器还可以利用声波的散射来降低噪音的传播。
消声器内部的表面通常被设计成多个不规则或造型复杂的孔隙结构,这些结构可以使声波发生多次散射,使其方向性分散,从而减少声波的传播距离。
这些原理的综合作用使得消声器能够有效地降低噪音的传播和扩散,从而达到减少环境噪音、改善工作环境等目的。
消声器在工业、交通、建筑等领域有着广泛的应用。
消声器设备原理及结构
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2021/10/10
1
消声器的分类
消声器的分类: 从声学原理上分,可分为:阻性、抗性、复合式、微穿孔、
电子(有源)、干涉等。 从内部结构形式上分,可分为:直片式、折板式、蜂窝式、
管道式、弯头式、百叶式等。 从与外部接口的形式上分,可分为:金属外壳式和结构片式。
根据地铁通风空调的特点,地铁项目常用直片式消声器。
2021/10/10
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结构片式消声器外观图
2021/10/10
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2021/10/10
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结构片式消声器功能
结构片式消声器由消声片组合而成,安装在 建筑风道内,主要用于消除列车、列车活塞 风产生的噪声,以及用于对TVF风机、TEF 风机、UPE/OTE风机的二次消声等。根据现 场条件和实际需要决定结构片式消声器的分 拆程度。
2021/10/10
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结构片式消声器结构图
2021/10/10
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地铁用消声器
应用于地铁车站环控系统中的消声器有两种类 型:金属外壳消声器和结构片式消声器
➢金属外壳消声器由消声片、外壳、法兰组成, 主要用于通风机进出口两端,直接与风机前 后的变径相连接
➢结构片式消声器由消声片组成,主要用于进、 排风土建风道内
2021/10/10
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金属外壳式消声器的功能
直片式消声器的声学性能和空气动力性能,取决于声学填料 的声学性能、消声片的内部结构、气流通道的断面尺寸(流 通比)、气流速度及消声器的有效长度等因素。
2021/10/10
2
消声器制作材料
消声器制作材料 外壳采用热浸镀锌钢板 吸声材料为不同声学性能的离心玻璃棉 护面板为镀锌穿孔板 连接法兰采用角钢或槽钢法兰
应用小孔喷注噪声原理分析全封闭活塞式制冷压缩机吸排气阀噪声
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Ke od : pr oy sc o yw rs yo g ; ut n& dshrev v os n ye jt o et o ; em t eirct gcm r sr l i i ag a eni a a s; e ni er h r e crc oa n o pe o c l e l sh y i p i s
收稿 日期 : 2x6 5 【)—0 —伪 修 稿 日期 : 2 0 —0 一 l O6 9 9
气体 以很高的速度流出管 口或孑 口, L 冲击 、 卷 吸周围环境气体 , 形成剧烈扰动 , 从而辐射出强烈 的噪声, 这种噪声称为喷注射流 噪声¨ 。喷注噪 j 声属于四极子声源。 喷流噪声是从管口喷射出来的高速气流与周 围静止空气激烈混合时产生的。最简单 的自由喷
重分析 了吸 、 排气过程转角与压差 、 角与声压级 、 与声压级 的关 系。根据噪声产生原理 , 出降低 噪声 的根本途 径 转 压差 指 是降低气 流通过气 阀前后的压力损失 , 给出降低气流 噪声 的主要途径 是 : 出减 小阀 片刚性 、 以及扩 大排气孔 孔 并 提 厚度 径等。并给出了几种 通过改善吸 、 阀结构来降低压缩机 噪声 的方 法。 排气
关键词 : 热工学 ; 吸排气阀噪声 分析 ; 小孔喷 注原理 ; 全封闭活塞压缩机 中图分 类号 : 0 2 . 428 文献标识码 : A
An lsso u t n a d Dic a g le Nos n a He m ei ay i fS ci n sh r eVav iei r t o c
d c d d rn h p n n e o f h u t n o ic a g a v s i i l y h o e ia ac l t n r d .i r e u e u g t e o e i gp r d o e s c i rd s h r ev le n a smi wa 。te r t l l u ai sao ma e n o d rt i i t o r a c c o o rd c h os mi e o t e c mp e s r s me w y e e v n t h n e te sr cu e fte s cin a d d s h re v v si e u e t en ie e t d f m o r so , o a sw r e c a g t tr so u t n ic a g a e n t r h o h u h o l
小孔喷注型消声器的声学结构和机理特点及在吸声
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小孔喷注型消声器的声学结构和机理特点及在吸声【关键词】小孔喷注阻抗复合型吸声消声喷阻岩棉一、前言中国科学院声学所的马大猷教授等学者,通过理论和实验研究,提出了小孔喷注控制噪声理论,其原理是将一个大的喷口,在保持相同排气量的前提下,改为许多小孔来代替,而小孔将高频声移到人耳不敏感的超声范围,从而达到降噪的目的。
小孔喷注消声器的消声量为[2]式中xA阻塞情况0、165D/DOD喷口直径(mm),DO=1mm。
当D≤1mm时,xA1,经变换可得[5]ΔL=27、5-30lgD由此可见,在小孔范围内,孔径减半,可使消声量提高9dB,考虑到加工小孔的难易程度,一般选直径较小的小孔较为适宜。
如果孔径太大,小孔的消声效果很差。
如果小孔间距较小,气流通过小孔后还会再汇合成大的喷注,从而使消声效果变差。
为此,小孔喷注时孔的中心距应取小孔的孔径倍(喷注前主压越高,孔中心距就要越大),而孔中心距的最低值为式中d小孔直径。
为了使排气通畅,考虑到小孔的阻尼作用,建议将消声器的开孔通流面积设计为排气阀通流面积的多倍。
综上所述,对小孔喷注消声器来讲,要使其具有一定的降噪效果,又不影响气动装置的正常工作,消声器的孔径、孔距、孔数3个关键参数一定要把握好。
而调研中发现,很多工厂所用的消声器这3个关键参数总有部分不满足要求。
如图2所示为某厂所生产的空气分配阀用消声器,周向孔距为44、5mm,轴向孔距为13mm,孔数为48个。
孔径d=2、3mm 在1~3mm之间;孔距b在周向与孔径d之比为b/d=19、3,在轴向b/d=5、6,因此,在轴向的孔距偏小一点;该空气分配阀的通径D=15mm,按照前述的设计原则,小孔的总面积应为阀通流面积的多倍。
这样,经计算可知,图2所示的消声器会造成排气不通畅现象发生,而该消声器在实际使用中,确实存在排气不畅的问题,加之孔轴向间距偏小,孔径2、3mm偏大,造成实际降噪量只有7dB,这两方面缺点共同作用的结果,导致操作工人在实际中常常将其拆掉不用。
消声器的特点及原理
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消声器的特点及原理1. 引言在各种机械设备中,噪声是很常见的问题。
例如空调、汽车、发电机、工厂生产设备等等。
除了影响工作效率、安全性以及舒适度,长期的噪声还会对人的健康产生不良影响。
因此,消声器成为了解决这一问题的有效工具之一。
2. 消声器的作用及特点消声器是一种装置,能够有效地降低噪声。
消声器通常由进气口和出气口组成,噪声经过消声器的内部结构,音量会大幅降低。
消声器的特点包括以下几点:•低频效果好。
消声器的原理是通过反射、散射和吸收来使噪声减小。
设计合理的消声器能够将低频噪声降低20至30分贝。
•安装方便。
消声器通常采用矩形、圆形等形状设计,可以根据需要进行改变,安装方便。
•使用寿命长。
消声器通常采用耐高温的材料,能够在高温、低温环境中长期使用。
•节能环保。
好的消声器能够减少气流的阻力,降低能量损失,同时减少对环境的污染。
3. 消声器的原理消声器的原理是通过反射、散射、吸声三种方式来减少噪声。
3.1 反射式消声器反射式消声器是利用多个反向的气流在中间产生干涉,产生消声作用的一种消声器。
它由两个壁板分隔成数个可自由进出的空间,壁板内侧通过衬板设置成波形,空间内的流体通过波形板时产生表面波,波面之间产生干涉,波高相消,从而消减噪声。
反射式消声器的缺点是占用空间较大。
3.2 散射式消声器散射式消声器是通过多次反射和散射来消音的一种消声器。
通常通过利用多个凸起的板和缝隙来使气体经过落差后降低速度,形成旋涡流,并在板缝隙的振动作用下减小气流的声波,减小噪声。
散射式消声器的优点是结构简单,占用空间小,对于大气流压力损失较小。
3.3 吸声式消声器吸声式消声器是由吸声材料制成,通过吸收、耗散声能将噪声排出。
吸声性能好的材料主要有玻璃纤维、聚酯纤维等。
当声波通过吸声材料时,声波的机械能被转换为温热能、气动耗散或其他形式的能量流失,达到降低噪音的目的。
4. 结论消声器的开发和设计对于降低噪声污染和提高生产效率十分重要。
消声器原理
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消声器原理发动机在做功后,紧接着是排气冲程。
排气是将气缸内的废气排出。
由于这时的废气是高温高压,由排气管直接排出,将是很大的噪音。
消声器的是一个多级分流分压的组合体。
消声器的原理是:废气经进口进入,在前方经多孔的挡板削压后,进入第二级,第三级、第四级最后排出到大气中。
下面是一种消声器的示意图:参考一下摩托车消声器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。
它比较适用于消除低中频噪声,而对高频噪声的消声作用较差。
3.阻抗复合式消声器这种消声器是将阻性消声器和抗性消声器的消声原理通过适当结构组合而成,兼有两者的消声特性。
由于摩托车发动机噪声源产生的噪声频带较宽,为了在低、中、高的宽广濒率范围内获得较好的消声效果,故大多数摩托车都选用这种阻抗复合式消声器,象南雅NY125、本田CBX250等都采用这种阻抗复合式消声器。
二、消声器的结构型式摩托车消声器根据外形结构可分为筒式消声器和盒式消声器两种,下面分别进行介绍。
1.筒式消声器这种消声器一般为抗性或阻抗复合式消声器,大多用于中、大排量的摩托车上,如南方NF125、南雅NY125、湘江XJ750、嘉陵:JH70等摩托车都采用这类消声器。
小孔消声器使用中的问题分析
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界断面, 绝不可在管道中间出现 只可发生在管道末 端的出口断面上 。 临界断面的位置按下式求得 :
= 要+ 。 ,
J 少
() 4
介质流动形态 由下式判断 :
Y+1 ’U
式中
() 2
A = -二 一 下 一气 nx + 一戈 一 1) zl
0 们
1 3. 3 9
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0. 9 73
电
力
建
设
y
20 年第 8 0( ) 期
0是不可能的。因此 排气管道如果有临
气体在排气管道 内的流动有 2 种形态: 一为拥 塞流动; 二为非拥塞流动。在拥塞流动下, 介质在管 道内达到最大通流能力 , 通过管道的流量为最大流
Y+1
量。此刻把管道出口的环境压力降低到任何值, 都 不能使管道流量再增加。而非拥塞流动, 介质在管 道内的流量未达饱和, 降低环境压力, 能导致管道流
许多用户常提到消声器的阻力问题, 认为装消
声器后会减小排气管道的流量。有水平的设计师在
设计消声器的动力性能时, 先要作排气管道的动力 计算, 求出排气管道出口截面的压力, 而用于计算消 声器排放的压力 , 则取得 比求出的排气管道 出口截 面压力低, 以留存一定的排放裕度。经过这样的处 理, 小孔消声器就不会限制排气管道的排放了。
3 小孔消声器的设计参数
小孔消声器的设计参数分 2 :1 强度参数, 类 () 是保证小孔消声器安全运行所必须的;2 声学参 () 数, 是控制小孔 消声器干扰噪声 的强弱所需要 的。 只有合理地确定了这 2 类设计参数, 小孔消声器才 能在达到所需消声量下安全运行。这 2类设计参 数, 都是以排气管出口端的工质参数为基点求得的。 华东电力设计院曾应用可压缩流动力学和热力学 , 获得排气管出口端工质参数的数模系列 , 已在工程 设计中应用。 某些制造商由于对小孔消声器的工作参数心中 无数 , 为了安全起见 , 在消声器顶装设一个防爆 门。 出发点是好的, 但装设防爆 门的作法是错误的。调
消音器工作原理
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消音器工作原理消音器,也称为减噪器,是一种用于减少噪音的装置。
它广泛应用于汽车、发电机、工业设备等领域,有效地减少了噪音对人们的干扰。
那么,消音器是如何工作的呢?接下来,我们将详细介绍消音器的工作原理。
首先,消音器的工作原理基于声学原理。
当发动机或机械设备运转时,会产生机械振动,这些振动通过空气传播出去,形成噪音。
消音器的作用就是利用其内部的声学结构,将噪音进行吸收、反射、干扰或隔离,从而减少噪音的传播。
消音器内部通常包含有吸音材料,如陶瓷纤维、玻璃纤维、岩棉等。
这些吸音材料能够吸收噪音的能量,将其转化为微弱的热能,从而减少噪音的传播。
此外,消音器还采用了反射板、隔音屏等结构,通过反射和干扰的方式,使噪音产生相互干涉,从而减弱噪音的强度。
除了吸音和反射外,消音器还利用了共振和隔离的原理。
在消音器的内部结构中,通常会设置共振腔,通过共振效应来消除特定频率的噪音。
同时,消音器还会采用隔音材料,如橡胶、泡沫塑料等,来隔离噪音的传播路径,从而减少噪音的扩散。
总的来说,消音器的工作原理是多种声学原理的综合作用。
通过吸音、反射、共振和隔离等方式,消音器能够有效地减少噪音的传播,保障人们的健康和生活质量。
在汽车上,消音器被安装在排气管上,主要用于减少发动机排气产生的噪音。
在发电机和工业设备上,消音器则被安装在排气口或进气口上,用于减少设备运转时产生的噪音。
无论是在汽车、发电机还是工业设备中,消音器都发挥着重要的作用,保障了环境和人们的生活质量。
总的来说,消音器是一种利用声学原理来减少噪音传播的装置。
通过吸音、反射、共振和隔离等多种方式,消音器能够有效地减少机械设备产生的噪音,保障人们的健康和生活质量。
希望本文能够帮助您更好地理解消音器的工作原理。
消声器的原理衡量标准及结构特点
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消声器原理微孔板吸声结构的理论在板厚小于1.0mm的薄板上穿以孔径小于等于1.0mm的微孔,穿孔率为1~5%,消声器后部留有一定的厚度(5-20cm)空气层,该层不填任何吸声材料,这样即构成了微穿孔板吸声结构。
它是一种低声质量,高声阻的共振吸声结构,其研究表明,表征微穿孔板吸声特性的吸声系数和频带宽度,主要由微穿孔板的声质量m和声阻r来决定,而这两个因素又与微孔直径d及穿孔率p有关。
微穿孔板吸声结构的相对声阻抗Z(以空气的特性阻抗ρC为单位)用式(1)计算:Z=r+jwm=jctg(WD/C)式中:ρ--空气密度(kg/cm3);C--空气中声速(m/s);D--腔深(mm);m--相对声质量;r--相对声阻;w--角频率,W=2πf(f为频率);而r和m分别由式(2)(3)表达:r=atkr/dzp(2)m=(0.294)×10-3tkm/p(3)式中:t--板厚(毫米)d--孔径(毫米)p--穿孔率(%)kr--声阻系数kr=(1+x2/32)1/2+(2x)1/2/8×d/tkm--声质量系数km=1+{1+[1/(9+(x2/2))]}+0.85d/t其中x=abf,a和b为常数,对于绝热板a=0.147,b=0.32;对于导热板a=0.235,b=0.21 消声器声吸收的角频带宽度,近似地由r/m决定,此值越大,吸声的频带越宽。
r/m=(l/d2)×(kr/km)(4)式中l--常数,对于金属板l=1140,而隔热板l=500。
上式也可以用式(5)表达:r/m=50f((kr/km)/x2)(5)而kr/km的近似计算式为:kr/km=0.5+0.1x+0.005x2(6)利用以上各式就可以从要求的r、m、f求出微穿孔板吸声结构的x、d、t、p等参量。
由于微穿孔板的孔径很小且稀,基声阻r值比普通穿孔板大得多,而声质量m又很小,故吸声频带比普通穿孔板共振吸声结构大得多,一般性能较好的单层或双层微穿孔板吸声结构的吸声频带宽度可以达到6~10个1/3信频程以上。
【2019年整理】第5章消声
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二、节流降压消声器
原理:高压气流通过节流孔板时压力下降。而 通过多级 节流板逐渐扩散,将喷注的一次性降压改为多级降 压,降低了喷注速度,最终降低噪声
三、多孔扩散消声器
直管式微孔板消声器
声流式微孔板消声器
三、阻抗复合式消声器优缺点
优点:宽频带、高吸收的消声效果 缺点:由于阻性段有吸声材料,因此不 适于高温、含尘等环境
第五节 排气喷流消声器
与前述消声器不同,排气喷流消声器是从声源上降低噪 声,采用手段是扩散降速、变频或改变喷注气流参数。
一、小孔喷注消声器
“降低经由管道、导管或开口的声音传播, 并不阻止媒质传送的设备。”
——《声学 消声器噪声控制指南》(GB/T 20431-2006)
降噪能力:20~40dB
二、消声器按结构形式与机理分类
抗性消声器 阻性消声器 阻抗复合式消声器 微穿孔板消声器 排气喷流消声器 有源消声器
三、消声器对气流流速选择
一、结构与原理
将阻性消声器与抗性消声器结合起来,互取所 长,增加消声频率范围及消声效果。
二、主要类型
阻性-扩张室式
阻性-共振腔式 微孔板消声器 综合式
阻性-扩张室式
阻性-共振腔式
综合式
微孔板消声器采用微孔板吸声材料,微孔板的微 孔具有多孔吸声材料吸声特性,同时具备共振消 声特性,所以可看成是一种阻抗复合消声器。
选择消声器应注意其允许气流流速:
设 备 消声器允许气流流速 5~10 (m/s) 15~30 (m/s) 30~50 (m/s) 50~80 (m/s)
消音器的原理
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消音器的原理消音器,又称为减噪器或降噪器,是一种用于减少噪音的装置。
它广泛应用于各种机械设备、汽车、摩托车、船舶等领域,起到了重要的减噪作用。
那么,消音器的原理是什么呢?消音器的原理主要包括声学原理和结构原理两个方面。
首先,我们来看一下声学原理。
消音器通过声学原理来减少噪音的传播。
当噪音源发出声音时,声波会在空气中传播,而消音器内部的结构设计能够有效地吸收和消散声波能量,从而减少声音的传播和反射,达到减噪的效果。
其次,消音器的结构原理也是至关重要的。
消音器通常由进气口、中空室、消音棉、消音管和出气口等部分组成。
当噪音通过进气口进入消音器内部时,首先经过中空室,声波在中空室内会发生反射和干涉,从而减少声波的能量。
然后,声波会通过消音棉,消音棉的纤维结构能够吸收声波的能量,使声音逐渐减弱。
最后,声波会通过消音管,消音管的设计能够使声波发生多次反射和折射,从而减少声音的传播和扩散。
最终,减弱后的声音从出气口排出,达到减噪的效果。
除了声学原理和结构原理,消音器的原理还涉及到材料的选择和工艺的制造。
消音器的材料通常选择高效吸音材料和隔音材料,如陶瓷纤维、玻璃纤维、聚酯纤维等,这些材料具有良好的吸音和隔音性能,能够有效地减少噪音的传播。
而消音器的制造工艺也至关重要,精密的制造工艺能够保证消音器的内部结构和尺寸精准,从而提高减噪效果。
总的来说,消音器的原理是基于声学原理和结构原理的,通过合理的结构设计、材料选择和制造工艺,能够有效地减少噪音的传播和反射,达到减噪的效果。
消音器在各种机械设备和交通工具中的应用,为我们的生活带来了安静和舒适,对于保护环境和人们的健康也起到了重要的作用。
希望通过对消音器原理的了解,能够更好地理解和应用消音器,为我们的生活和工作创造更好的环境。
消声器分类及原理教材
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因此,有:ΔL3>ΔL2 >Δ L1。 即:管道截面面积一定时,截面为矩形管道的声衰减量最 大,截面为圆形管道的声衰减量最小。
3.2 阻性消声器的高频失效频率
在单通道直管消声器中,高频声随着通道面积的增大消声 效果显著下降。由于频率超过一定的数值,不符合平面波 传播规律,窄束传播的声波不与吸声材料接触,消声效果 下降。 当声波波长小于通道截面尺寸一半时,消声效果下降,将 这一频率称为高频失效频率。其经验公式:
3.1 阻性消声器的声衰减量
例: 选用同一种吸声材料(平均吸声系数为0.46)衬贴的消 声管道,管道有效长度为2m,管道有效截面积1500cm2。 当截面形状分别为圆形、正方形和1:5矩形时,试问哪种 截面形状的声音衰减量最大?哪种最小? 解:1)当管道为圆形时,因为管道的有效直径为:
S 1500 43.71cm 0.437m 3.14 4
4. 改善消声特性的方法:
单节扩张室的主要缺点在kl=nπ处传声损失为零,即存在很多通过频 率。解决的方法有 多节扩张室串联:每节的通过频率不同,提高消声量。 插入内接管:扩张室两端个插入l/2和l/4的管分别消除n为奇数和偶数 的通过频率。
1 1 2 TL 10lg1 ms 2. 消声量计算: sin kl2 4 m s (单节)
其中m=S2/S1=S2/S3称为消声器扩张比,l2为扩张室长度。 3. 频率特性: l (2n 1) / 4 (n 0,1,2....) , 当
2.5 小孔喷注消声器
消声原理:不是在声音发出后进行消除,而是从发生机 理上使干扰噪声减小。喷注噪声值频率与喷口直径成反 比,如果喷口直径变小,喷口辐射的噪声能量将从低频 移向高频(频移),于是低频噪声被降低,而高频噪声反而 升高,如果孔径小到一定值时,喷注噪声将移到人耳不 敏感的频率范围。 包括的形式:小孔喷注型 、降压扩容型、多孔扩散型 、 引射掺冷型等。 消声的频率特性:具有低、中、高频的宽带消声性能。 适用范围:消除压力气体排放噪声,如锅炉排气、高炉 放气、化工厂工艺气体放散。
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本文论述了小孔喷注型消声器的声学结构的机理特点及其在吸声、消声及隔声领域的应用,并提供了本安百利辅机厂消声器的产品设计性能、规格以及制造工艺技术,可供专业人员参考。
【关键词】小孔喷注阻抗复合型吸声消声喷阻岩棉
一、前言
中国科学院声学所的马大猷教授等学者,通过理论和实验研究,提出了小孔喷注控制噪声理论,其原理是将一个大的喷口,在保持相同排气量的前提下,改为许多小孔来代替,而小孔将高频声移到人耳不敏感的超声范围,从而达到降噪的目的。
小孔喷注消声器的消声量为[2]
式中x A——阻塞情况0.165D/D O
D——喷口直径(mm),D O=1mm。
当D≤1mm时,x A1,经变换可得[5]
ΔL=27.5-30lgD
由此可见,在小孔范围内,孔径减半,可使消声量提高9dB,考虑到加工小孔的难易程度,一般选直径较小的小孔较为适宜。
如果孔径太大,小孔的消声效果很差。
如果小孔间距较小,气流通过小孔后还会再汇合成大的喷注,从而使消声效果变差。
为此,小孔喷注时孔的中心距应取小孔的孔径倍(喷注前主压越高,孔中心距就要越大),而孔中心距的最低值为
式中d——小孔直径。
为了使排气通畅,考虑到小孔的阻尼作用,建议将消声器的开孔通流面积设计为排气阀通流面积的多倍。
综上所述,对小孔喷注消声器来讲,要使其具有一定的降噪效果,又不影响气动装置的正常工作,消声器的孔径、孔距、孔数3个关键参数一定要把握好。
而调研中发现,很多工厂所用的消声器这3个关键参数总有部分不满足要求。
如图2所示为某厂所生产的空气分配阀用消声器,周向孔距为44.5mm,轴向孔距为13mm,孔数为48个。
孔径d=2.3mm 在1~3mm之间;孔距b在周向与孔径d之比为b/d=19.3,在轴向b/d=5.6,因此,在轴向的孔距偏小一点;该空气分配阀的通径D=15mm,按照前述的设计原则,小孔的总面积应为阀通流面积的多倍。
这样,经计算可知,图2所示的消声器会造成排气不通畅现象发生,而该消声器在实际使用中,
确实存在排气不畅的问题,加之孔轴向间距偏小,孔径2.3mm偏大,造成实际降噪量只有7dB,这两方面缺点共同作用的结果,导致操作工人在实际中常常将其拆掉不用。
图2 小孔喷注消声器
根据笔者进行实际噪声控制的经验,小孔喷注宜选择1.5mm较为合适,孔距要合理,小孔面积应为阀通流面积的多倍较好。
此外,小孔喷注板应具有足够的强度及刚度,在间歇性排气气流的冲击力作用下不能产生结构噪声。
我安百利电力辅机厂生产的抗喷阻型消声器对高频高压高汽流场所又结合用消声原理中的抗性原理(即利用管道的截面突变,使声波向前传播到扩张室后反射180度后使波与波振幅相等,相位相反,相互干涉,达到最理想消声效果。