消声技术

式中：m＝S2/S1，称为抗性消声器的扩张比；
k——波数，由声波频率决定，m－1；
l——扩张室的长度，m。
P 264
6.3 抗性消声器
6.3.1 扩张式消声器
（2）消声量的计算
Ë 当 kl (2n 1) 2时，TL达最大值 Ë 当 kl n时，TL为零，声波无衰减地通过。
P 264
P 261
图 5 蜂窝式消声器
6.2 阻性消声器
6.2.3 阻性消声器种类
（6）弯头式消声器
弯头式消声器是在管道内衬贴吸声材料构成 的。弯头消声器在低频段消声效果差，在高频段 消声效果好。
P 262
图6 弯头式消声器
6.2 阻性消声器
6.2.4 气流对阻性消声器声学性能的影响
气流对消声器声学性能的影响，主要表现为：
室组成的。它是利用管道截面的扩张、收缩引起声
反射和干涉消声的。
P 263
图9 单节扩张式消声器
6.3 抗性消声器
6.3.1 扩张式消声器
（2）消声量的计算
单节扩张式消声器的传声损失：
2 1 1 2 TL 10 lg 1 m sin kl m 4
6.1 消声器的评价和性能要求
6.1.2 消声器声学性能评价指标
（1）插入损失（Di）
系统中安装消声器前后在管道出口端测得的
声功率级之差。
P 256
6.1 消声器的评价和性能要求
6.1.2 消声器声学性能评价指标
（2）传声损失（Dt）
消声器进口端入射声功率级与出口端的声功
率级之差。
Si Dt L pi L pt ( K t K i ) 10lg St
P 261
图2 片式消声器
6.2 阻性消声器
6.2.3 阻性消声器种类
（2）片式阻性消声器 片式消声器的消声量与每个通道宽度b有关，通
道宽度b越窄，消声量△L越大。当气流通道宽度一
定时，通道的个数和其高度将影响消声器的空气动
力性能。当气流流量增大时，可适当增加通道的个
数。中间消声片的厚度为边缘消声片厚度的2倍。一
3 n R' R 3 式中：R‘——高于失效频率的某一倍频带的消声量，dB；
n ——高于失效频率的倍频带数； R —— 失效频率处的消声量，dB。
6.2 阻性消声器
6.2.3 阻性消声器种类
（1）直管式阻性消声器
（2）片式阻性消声器 （3）折板式阻性消声器 （4）迷宫式阻性消声器 （5）蜂窝式阻性消声器 （6）弯头式阻性消声器
1
2
N
P 259
② 折射的影响：
图7 气流对声折射的影响
6.2 阻性消声器
6.2.4 气流对阻性消声器声学性能的影响
（2）气流再生噪声的影响
分析气流再生噪声主要有两点：一是气流经过
消声器时，因结构复杂造成局部阻力和摩擦阻力而
产生一系列湍流，相应地辐射一些噪声；二是气流 激励消声器构件振动源自文库辐射噪声。 P 259
折角大小。
P 261
图 3 折板式消声器
6.2 阻性消声器
6.2.3 阻性消声器种类
（4）迷宫式消声器
由吸声砖砌成，在空调通风的管道中常见。使 声波来回多次反射，消声量较大，但阻力损失大， 气流速度不宜过大，应控制在5m/s以内。
P 262
图 4 迷宫式消声器
6.2 阻性消声器
6.2.3 阻性消声器种类
（1）消声原理
小孔和空腔组成一个弹性振动系统，管壁的孔颈 中空气柱类似活塞，它具有一定的质量。当声波传至 颈口时，在声压作用下，空气柱做往复运动，便与孔 壁产生摩擦；使声能转变成热能而消耗掉。当外来的 声波频率与消声器弹性系统的固有频率相同时，便发 生共振。在共振频率及其附近，空气振动速度达到最 大值。同时，消耗的声能量多，消声量最大。
值，喷注噪声的能量将移到入耳不敏
感的频率范围内。
6.6 扩散消声器
6.6.1 小孔喷注消声器
（2）消声量计算
小孔喷注消声器的消声量为：
2 1 x A tan x A L 10 lg 2 1 x A
P 275
当D≤1mm时，xA＜＜1，则
P 257
式中：△L——消声量，dB； ( 0 ) ——与材料吸声系数 0 有关的消声系数； P —— 气流通道截面的周长，m； S —— 气流通道截面积，m2；
l —— 消声器的有效长度，m。
6.2 阻性消声器
6.2.3 阻性消声器种类
（2）片式阻性消声器
由于把通道分成若干个小通道，每个小通道截 面小了，就能提高上限失效频率；同时，因为增加 了吸声材料饰面表面积，则消声量也会相应增加。
抗性消声器
阻抗复合式消声 器 扩散消声器
阻性及共振复合式、阻性及扩张复合式、宽频带 抗性及微穿孔板复合式、喷雾式、引射 掺冷式等 节流减压式、小孔喷柱式、多孔扩散式 宽频带
各类排气放空噪声
6.2 阻性消声器
6.2.1 阻性消声器原理
利用吸声材料的吸声作用，使沿通道传播的噪声
不断被吸收而逐渐衰减。 当声波进入消声器中，会引起阻性消声器内多孔 材料中的空气和纤维振动，由于摩擦阻力和粘滞阻力， 使一部分声能转化为热能而散失掉，就起到消声的作
一是气流会引起声传播和衰减规律的变化；二是气
流在消声器内产生“气流再生噪声”；三是气流通
过消声器时总压会有一定程度的降低，称为气流的 阻力损失。 P 259
6.2 阻性消声器
6.2.4 气流对阻性消声器声学性能的影响
（1）气流对声传播规律的影响
① 有气流时的消声系数公式：
' N
1 M
图17 管式微穿孔板消声器
6.5 微穿孔板消声器
6.5.2 消声量计算
按低、中、高不同频段计算微穿孔板消声器的
消声量。 P 268
6.6 扩散消声器
6.6.1 小孔喷注消声器
（1）消声原理 喷注噪声的峰值频率与喷口直径
成反比。如果喷口直径变小，峰值频 率变高，喷口噪声能量将从低频移向 高频，于是低频噪声被降低，高频噪 声反而增高。如果喷口直径小到一定 P 274
6.2 阻性消声器
6.2.4 气流对阻性消声器声学性能的影响
（3）气流的压力损失
气流的总压损失与气流的流速平方成正比，并
与通道的平直性，以及壁面的粗糙度等因素有关。
包括摩擦压力损失、管道突扩处的局部阻力损失、 管道突窄部的局部阻力损失、弯头的局部阻力损失。 P 259
6.2 阻性消声器
6.2.5 阻性消声器的设计
（1） 确定消声器的结构型式
（2） 选用合适吸声材料 （3） 决定消声器的长度 （4） 合理选择吸声材料的护面结构 （5） 根据“高频失效”和气流再生噪声验算消声效果
（6） 设计方案的试验验证
P 262
6.3 抗性消声器
6.3.1 扩张式消声器
（1）消声原理
扩张室消声器又称膨胀室消声器，它是由管和
6.4 阻抗复合性消声器
6.4.2 阻抗复合式消声器的应用
某厂冲天炉使用的D36型罗茨80／1500鼓风机，
消声器设计成阻－扩张室串联组成的复合式，如图 所示。
图16 阻－扩串联组成的复合式消声器
6.5 微穿孔板消声器
6.5.1 消声原理
主要利用减少共振结构的孔径，使其成为小于
或等于1mm的微孔孔径，由于孔径大大减少，声阻 显著提高，从而达到拉宽频带消声的目的。
6.3 抗性消声器
6.3.2 共振式消声器
（1）消声原理
当声波的波长大于共振腔的长、宽、高(或深度) 最大尺寸的三倍时，共振腔消声器的固有频率可由 下式计算：
c fr 2 G c V 2 S0 V (t 0.8d )
P 266
式中：G—传导率； V—空腔体积，m3； S0—孔颈截面积，m2。
6.2 阻性消声器
6.2.3 阻性消声器种类
（1）直管式阻性消声器 单通道直管式消声器是最基本的阻性消声器。
它的特点是结构简单、气流直通、阻力损失小、适 用于流量小的管道消声。
图 1 直管式消声器
P 260
6.2 阻性消声器
6.2.3 阻性消声器种类
（1）直管式阻性消声器
其消声量的计算公式为：
L ( 0 ) P l S
6.3.2 共振式消声器
（3）改善消声性能的方法
v 选定较大的β值 P 267
v 增加声阻
v 多节共振腔串联
6.4 阻抗复合性消声器
6.4.1 阻抗复合式消声器种类
P 267 阻抗复合式消声器根据其构成形式的不同，可分
为阻性－扩张室复合式消声器；阻性－共振腔复合 式消声器等。
图15 几种阻抗复合式消声器
用。
P 257
6.2 阻性消声器
6.2.2 高频失效问题
把消声量开始下降的频率称为高频失效频率，
其经验计算式为：
c f 失＝1.85 D
式中：c——声波速度，m/s；
D——消声器通道的当量直径，m。
P 258
6.2 阻性消声器
6.2.2 高频失效问题
当频率高于失效频率 f失以后，每增加一个倍频
带，其消声量约下降1/3，这个高于失效频率的某一 频率的消声量可用下式估算：
6.3 抗性消声器
6.3.2 共振式消声器
（2）消声量计算
共振式消声器的消声量为：
1 4r LTL 10 lg 1 4r 2
P 267
GV 2S
重要参量
6.3 抗性消声器
6.3.2 共振式消声器
（2）消声量计算
图14 共振式消声器的消声特性
6.3 抗性消声器
P 256
6.1 消声器的评价和性能要求
6.1.2 消声器声学性能评价指标
（3）传递声压级差（Dtp）
在消声器的进口与出口端口测得的平均声压
级之差。
Dtp Lp1 Lp 2
P 256
6.1 消声器的评价和性能要求
6.1.2 消声器声学性能评价指标
（4）插入声压级差（Dip）
安装消声器前后在同一点测得的声压差或同一
小块面积得到的平均声压级差。
P 256
6.1 消声器的评价和性能要求
6.1.3 消声器的分类
表1 常见消声器分类表
原 理 形 式 消声性能 主 要 用 途 通风空调系统管道、 机房进排风口、空气 动力设计进、排风口 空压机、柴油机、汽 车或摩托车发动机等 以低中频噪声为主的 设备排气噪声 各类宽频带噪声源 阻性消声器 片式、直管式、蜂窝式、列管式、折板 中高频 式、声流式、弯头式、百叶式、迷宫式、 盘式、圆环式、室式 扩张式 共振腔式 无源干涉式 有源干涉式 低中频 低频 低中频 低中频
图10 单节扩张式消声器的消声性能曲线
6.3 抗性消声器
6.3.1 扩张式消声器
（3）改善消声频率特性的方法
采取在扩张室内插入内接管的方法
图11 带插入管的扩张式消声器
P 265
6.3 抗性消声器
6.3.1 扩张式消声器
（3）改善消声频率特性的方法
P 265 采用多节扩张室串联
图12 双节带插入管的扩张式消声器及消声性能曲线
第六章 消声技术
第六章 消声技术
6.1 消声器的评价和性能要求
6.2 阻性消声器 6.3 抗性消声器 6.4 阻抗复合式消声器 6.5 微穿孔板消声器 6.6 扩散消声器
6.1 消声器的评价和性能要求
6.1.1 消声器的总体要求
(1) 要求有较大的消声量，并具有较好的消声频率 特性。
(2) 消声器对气流的阻力损失或功能损耗要小。 (3) 消声器要坚固耐用，体积小，重量轻，结构简 单，易于加工。 P 255
4 3 L 10lg x A 27.2 30lg D 3
（4）迷宫式消声器
其消声量的计算公式为：
S L 10lg S 0 (1 )
式中：△L——消声量，dB；
——内衬吸声材料的吸收系数；
S —— 内衬吸声材料的表面积，m2； S0—— 消声器进口的截面积，m。
6.2 阻性消声器
6.2.3 阻性消声器种类
（5）蜂窝式消声器
蜂窝式消声器是由几个直管式消声器并联组成 的，每个小管消声器是互相并联的，每个小管的消 声量就代表整个消声器的消声量。
6.3 抗性消声器
6.3.1 扩张式消声器
（4）上下截止频率
上限截止频率：
f 上 1.22 c D
下限截止频率：
f下 2 f 0 c

S1 2Vl1
P 264
6.3 抗性消声器
6.3.2 共振式消声器
（1）消声原理
P 266
图13 共振式消声器
6.3 抗性消声器
6.3.2 共振式消声器
般片式消声器，通道宽度为100～200mm，片厚取 60～150mm。
6.2 阻性消声器
6.2.3 阻性消声器种类
（3）折板式阻性消声器
折板式消声器是由片式消声器演变来的，为了改 善中、高频的消声性能，把直板改成折板。这样， 可以增加声波在消声器通道内的反射次数，即增加 声波与吸声材料的接触机会，改善程度取决于板的