消音器设计计算书样本
第八章消声器
一、 声波在阻性管道中的声衰减量计算 A.N别洛夫由一维理论推导出阻性直管消声器的声衰减量为
(0 )与0的关系
可见， 阻性直管消声器的消声量与吸声材料的声学性能、 气流通道周长、 气流通道截面面积以及管道长度等因素有关。 增加 L/S 可提高消声量， 对同样大小截面的管道，L/S比值以 长方形为最大， 方形次之， 圆形最小。
管内风量：Q=1200m3/h
解:
(1) 求需要降低的声压级 ⅰ.空压机频谱列入下表第一行; ⅱ.选定消声器的类型： 暂时选直管式消声器(因为D＜300mm)，其直径为d：
d 1.85
c 344 1.85 0.159m f上 4000
因为空压机排风管d=150mm,而算出来的d为159mm,(选用直径越小，对 应的上限频率越大)，所以消声器的直径可取d=150mm。
(2)片式消声器
流量大需要Ф 大，即断面大时，可选用片式消声器 片间距一般≤250mm，片的宽度可任取。
片间距愈小，声波与吸声材料接触的机会愈多，愈大
间距不变，增加片数，可增大过风断面，增加过风量
(3)折板式消声器，如下图所示
Lp 大， 阻力也大， 为了降低阻力，使1、2、3、4、5、6、7点在一直线上即可。
(4)正弦波消声器
Lp 大， 阻力相对小。
5.室式消声器，
声波进入室内多次反射，断面多次变化
Lp大， 阻力大。
适于低速进排风系统消声，通风动力大的条件下。
6. 蜂窝状消声器
每个蜂窝尺寸以小于等于300×300mm为宜。
阻性消声器的设计方法及步骤
1.确定各频带的 Lp ； 2.确定 f 上 、f 下；
消声器的分类
主要是利用吸声材料增大声阻消声器， 阻性消声器
放空消声器计算书
一、已知参数:0.101MPa 3Mpa 339K 0.584m 3/kg 质量流量1618
Nm3/h 2087.22kg/h
450mm 气体密度ρ：
1.29kg/m3二、放空口噪声声压级
162.072783429.7029703
三、消声器参数和消声量计算0.5284.61306076851.584
0.8363520.4415940.2331620.123109P2
P3
P4P5P6633.846971200.4677452273.6134306.0868155.465S1
S2S3S4S5最后一级节流孔板的消声量
24.93191dB(A)
节流板的孔心距取5～1O倍孔径以上，以避免蒸汽扩散后再汇合成大的喷注而产生混合喷注噪声。
最后一层孔板的节流孔直径不宜大于4mm。
2、放空阀前压力接近大气压时，宜选用阻性消声结构；
压降比
所需的节流降压级数N
取整数每一级节流孔板后的压力(Mpa)每一级节流孔板的流通面积(cm2)1、放空阀前压力较高时，宜选用小孔喷注抗性消声和阻性消声复合结构， 消声器的出口压力须在0.185MPa以下；
排气就成为阻塞排空，这时排放口流速达到声速，放空噪声的声功率级符合著名的八次方定律，可得在喷射口90。
方向，离喷口l米处的声压级为：R=P 1/P B
放空阀后气体比容V:
气体流量Q:
放空管直径D:
当放气阀的背压，即消声器的人口压力高于临界压力(P L ／P B ≥ 1.893)时，放空消声器计算书
大气压力P B :
消声器入口压力P 1:
气体温度T:。
【精品】消声器设计
噪声污染控制工程设计说明1．0原始资料1．1环境噪声的基本情况某厂一大型离心风机位于工业厂场附近、距风机出口左侧100m处有一座办公楼，右侧及前方为菜地。
由于出气口噪声很高，影响工程技术人员及人们的工作效率；另外，风机房内噪声也很高，但操作者经常呆在隔声间内，故机壳和电机的噪声危害不大，可以不予考虑。
鉴于上述情况，可对排气噪声采取控制措施。
风机、办公楼的平面布置图如图1-0。
图1-0：风机、办公楼的平面布置图在办公楼窗前1m处测得的环境噪声如下表所示：1．2离心风机的基本情况大型离心风机K2－73－02No32F风机的性能参数：功率为2500kw，风量为9500 m3/h，风机叶片数＝12，转数n为600r/min。
出风口为直角扩散弯头，出口呈3 m×3 m的正方形。
在风机排风口左侧45°方向1m处，测得A声级为109dB，其倍频带声压级如下表所示。
1．3有关标准和设计规范说明本设计重所参考的标准同设计规范均以《工业企业噪声设计规范》GBJ87-85、《城市区域环境噪声标准》GB3069-2008为基准。
1．4设计任务1)设计一消声器使得风机排风口左侧45°方向1m 处的A 声级降为75dB 。
2)根据环境标准的要求，检验在办公楼窗前1m 处，根据所采用的消声器能否满足该功能区的声环境要求。
2．0消声器的设计计算2．1消声器的选择阻性消声器是利用气流管道内的不同结构形式的多孔吸声材料吸收声能来降低噪声的消声器。
片式消声器适用风量大，结构简单，中高频消声性能优良，气流阻力也小。
从本设计的风量Q=9500m 3/h 、频率来看，可选定片式的阻性消声器。
2． 2消声量的计算根据ISO 提出的用A 声级作为噪声评价标准，当A 声级Lp 大于75dB （A ）时：5575570Lp NR NR Lp dB=+=-=-=因为 所以根据NR ＝70查NR 曲线，找各倍频处的声压级，将结果写于噪声设计表的第二行 2．3消声器的面积与通道结构的确定根据设计数据气流速度宜小于8m/s,所以本设计选取V=6m/s 消声器的总面积：m V Q S 44.0636009500=⨯==设计选用3个通道，则单个气流通道面积S 1：m 147.0344.0n S S 1===2 根据经验片式消声器的片距宜取100～200mm ，片厚宜取100～150mm,在本设计中设片距b 1＝110mm 、片厚b 2＝150mm 。
声环境学院：阻性消声器的设计
声环境学院：阻性消声器的设计阻性消声器具有结构简单、对中高频消声效果良好等特点，因此，在实际工程中被广泛采用。
常用的有直管式与片式两种。
1.直管式消声器在直管(方管或圆管)内壁装贴吸声材料，就是一种最简单的直管式消声器，如图14-31 (a)，(b)。
图14-31阻性消声器这类消声器的消声量可按下式进行计算SPlL )(αϕ=∆ dB (14-24)式中：L ∆——消声量，dB ；()a ϕ——消声系数，它与阻性材料的吸声系数有关，通常取表14-12所示数值；p ——通道有效断面的周长，(2a+2b 或d π)m ；l ——消声器的有效长度，m ；S —气流通道的横断面面积，m 2。
表14-12 消声系数)(a ϕ与吸声系数0α的关系上式反映了如下规律：吸声材料表面积和材料吸声系数越大，气流通道的有效面积越小，消声量就越大。
【例题14-4】 设在断面尺寸为400mm×600mm 管道内壁，装厚度为50mm 的吸声材料，该材料对250Hz 的0α＝0.5。
如该频率所需的消声量为8dB ，求所需消声管道的长度。
[解] 参看图14-30，根据条件有： a ＝0.4—2×0.05＝0.3m 。
b ＝0.6—2×0.05＝0.5m P ＝2a+2b ＝1.6mS ＝0.3×0.5＝0.15m 2 查表得 ()a ϕ＝0.75，根据式14-24计算得0.16.175.015.08=⨯⨯=l m实际上，消声系数不仅与材料的吸声系数有关，它还与材料(结构)的声阻抗率、吸收频率以及通道断面积等因素有关。
当吸声系数较大、频率较高、通道断面较大时，理论计算的误差较大，一般较实测值高。
持别是通道断面较大时，高频声波以窄声束形式沿通道传播，致使消声量急剧下降。
如将消声系数明显下降时的频率定义为上限失效频率f c ，则Dcf c 8.1= Hz (14-25) 式中：c ——空气中的声速，m/s ；D ——通道断面边长平均值，m;如断面为矩形，则为(a+b)/2；如为圆形即为直径。
小孔消音器设计计算
1 6.46
2 7.96
3 8.9
公式来源 小孔消声器单孔流计算 上海化工设计院
单个小孔流量 消声器内驻压 kg/h 46.3018386 Mpa 0.3
环境压力 kPa 0.88
小孔直径 mm 6
按公式1校核的流量 t/h 335.8957916
适用压力＞400kPa,孔径0.7-3mm,孔中心距6.5-12.5mm
公式来源 小孔消音器开孔面积计算 北京劳动保护研究所
开孔面积 cm² 2051.16
介质排放系数 排放气体质量流量 消音器入口比容 消音器入口压力 消音器入口温度 —— 13.50 t/h 150.00 m³/kg 0.95 MPa 0.30 ℃ 350.00
通流截面系数 —— 1.80
按此式计算结果可保证背压升高控制在9%以内，排气量的影响在5%以下。
公式来源 小孔消声器单孔流量计算 水电部华东电力设计院
单个小孔流量 喷注气体压力 kg/h 43.26 MPa 0.30
喷注气体温度 ℃ 350.00
小孔直径 mm 6.00
系数，按下表选用 按公式1校核的流量 —— 10.00 t/h 313.86
d(mm) 系数
0.7 5.75
0.8 6
0.9 6.21
消音器计算说明书
消音器计算说明书位号：HX-6465计算书一、以知数据以知设计参数名称流量（kg/hr）温度(℃)压力(kg/cm2g)蒸汽消声器41371170.1以知声频率带功率级二、设计计算结果1、根据声率级表格数据可知；该噪音源八个倍频带总声压级为90dB（A)。
根据相关环保卫士标准，我们需要将消声器后A声级降到85dB（A)以下。
所需消音量如下：△LA=90-85=5dB(A)；及消声器最低消音量不得小于5dB（A)。
消声片长度我们设计为L=1.0m；根据△LAo=ψ×a o×（P/S）×L△LAo=1.2×0.8×（1.33/0.085）×1=18.4dB(A)＞5dB(A)。
消声后：△Lo=90-18.4=71.6dB(A)故消音量满足设计要求。
2、消声器外筒钢板采用5mm厚的钢板；根据质量定理可以计算出隔音量为28dB（A)；28dB（A)＞5dB(A)满足消声器设计要求。
3、消声器上限频率：消声器通道宽度我们设计为0.15m,经计算消声器上限截止频率为3594H Z。
倍频带为4000~8000的声功率为80dB（A)＜85dB（A)；故消声器宽度符合设计要求。
4、消声器下限频率：吸声片宽度我们设计为0.1m,经计算消声器下限截止频率为78H Z。
计算发现消声器对频率低于78H Z倍频带消音效果稍差；但是我们可以通过提高消声器的整体消音量（18.4dB(A)）来满足低频消音量的要求。
5、气体流速对消声量影响：消声器总流通面积为0.17m2,计算流速为10.8m/s。
△Lo"=△Lo(1+M)-2△Lo"=71.6(1+0..032)-2=72.8dB(A)。
△Lo"＜85dB(A)故消声器满足设计要求。
位号：HX-6402计算书一、以知数据以知设计参数名称流量（kg/hr）温度(℃)压力(kg/cm2g)蒸汽消声器63406229.60.5以知声频率带功率级二、设计计算结果1、根据声率级表格数据可知；该噪音源八个倍频带总声压级为90dB（A)。
小孔消音器设计计算
小孔消音器设计计算引言：在工业生产和日常生活中，噪音已经成为了一个严重的问题。
噪音对人类健康造成很大的危害，同时也给生活和工作带来了很大的不便。
小孔消音器是一种常用的降噪设备，广泛应用于工业、建筑、交通等领域。
本文将介绍小孔消音器的设计计算方法。
一、小孔消音器的原理二、小孔消音器的设计参数1.孔隙率：孔隙率是指小孔消音器中的空隙与整个消音器体积的比例。
孔隙率越大，消音效果越好。
一般来说，孔隙率为20%到40%之间比较合适。
2.孔径：孔径是指小孔消音器中每个孔的直径。
孔径越小，对低频声音的消声效果越好；孔径越大，对高频声音的消声效果越好。
3.孔距：孔距是指小孔消音器中相邻两个孔之间的距离。
孔距越大，对低频声音的消声效果越好。
4.进口与出口面积比：进口与出口面积比是指小孔消音器进出流体的面积比例。
面积比小于1时，消音器为扩张型；面积比大于1时，消音器为收缩型。
一般来说，消音效果收缩型好于扩张型。
5.总长度：总长度是指小孔消音器整体的长度。
总长度的确定需要综合考虑消声效果和实际操作的因素。
三、小孔消音器的计算方法1.孔隙率的计算：孔隙率可以通过以下公式来计算：孔隙率=(孔径*孔数)/(小孔消音器截面积)2.孔径和孔距的确定：孔径和孔距的确定需要根据具体的噪音频率和预期的消声效果来选择。
一般来说，当噪音频率较低时，选择较小的孔径和较大的孔距，可以取得较好的消声效果。
3.进口与出口面积比的选择：进口与出口面积比的选择需要结合实际工况和消声要求来确定。
一般来说，进口与出口面积比小于1时，消音器为扩张型；面积比大于1时，消音器为收缩型。
4.总长度的计算：总长度的计算需要综合考虑消声效果和实际操作的因素。
一般来说，当总长度增加时，消声效果会更好。
结论：。
消声器声学计算书
81 -23 25 -7 27 22 3 48.6 118 14 25 -15 24 0.1 0 49 68
163 -28 28 -7 27 20 3 43.2 235 -3 28 -15 10 0.1 0 43 65
326 -32 32 -7 27 20 3 41.2 471 -15 32 -15 2 0.1 0 41 63
6.1 Nstr=fmde/v 气流噪声 Lw=Lwc+10lg⊿ f+30lgde+50lgv 6.2 Lwc 6.3 10lg⊿f 6.4 30lgde 6.5 50lgv 6.6 Lw=6.2+6.3+6.4+6 .5 无内衬长方形 6.7 弯头 6.8 噪声总和 7.1 Nstr=fmde/v 送 风 口 散 流 器 的 噪 声 7.2 Lwc 气流噪声 Lw=Lwc+10lg⊿ f+30lgde 7.3 10lg⊿f 7.4 30lgde 7.5 Lw=7.2+7.3+7.4 7.6 S=0.1 7.7 ⊿L按风口在 7.8 气流噪声总和
弯 头 的 噪 声
噪声自然衰减 气流噪声总和
2.1 Lwc 10 2.2 50lgv 28 气流噪声 2.3 10lgS 2 过直 Lw=Lwc+50lgv+10 -5 2.4 修正值 管风 lgS+修正值 2.5 道的 34 Lw=2.1+2.2+2.3+2 噪声 .4 查表每m衰减 0.03 2.6 噪声自然衰减 量 2.7 总衰减量 1.3 53.7 2.8 噪声总和 噪声总和 3.1 Nstr=fmde/v 3.2 Lwc 3.3 10lg⊿f 3.4 30lgde 3.5 50lgv 3.6 Lw=3.2+3.3+3.4+3 .5 3.7 S1/S2 3.8 气流噪声总和 4.1 根据经验 4.2 气流噪声总和 18 -3 16 0 28 41 3 51 8 43
消声器计算表
85.6 93
112.1 128.3 110.3 99.6 110.8 94.3 98.5 89.7
共振LIL
吸声 LTL
四分一 LTL
f
共振
LTL
1/3倍频程
30
10
50
12.5
75
0.0
0.0
0.0
0.0 16
100
0.0
0.0
0.0
0.0 20
110
-0.1
0.0
0.0
0.2 25
125
-0.1
0.0
0.0
0.3 31.5
150
-0.2
0.0
0.0
0.5 40
175
-0.3
0.2
0.0
8.1
-0.4 7.2
8.2
-0.4 8.7
5.3
A声级转换
计算 LIL总
换成LA (A声级)
变A声级 换算值
插入20* LOG(Z3Yf 扩插LIL
9.12E-08
-70.4
4.57E-07
2.14E-06 8.91E-06 115.3 11502423
113.3 24808071
-63.4
-56.7 -50.5 -44.7
0.0
4.9 100
100
0.0
5.7 125
150
0.0
7.7 160
第三章消声器的设计与计算17
第三章消声器的设计与计算17本章将详细介绍消声器的设计与计算方法。
消声器是用于降低噪音和减少振动的装置，广泛应用于各种场合。
正确设计与计算消声器是保证其有效性和可靠性的关键。
本章旨在通过介绍相关的理论知识和计算方法，帮助读者更好地理解和应用消声器。
消声器是一种能够减少或消除噪音的装置。
它通过一系列工艺和设计原理来降低噪音的传播或抑制噪音源的产生。
消声器被广泛应用于各个领域，包括工业设备、交通工具、建筑物等。
消声器可以根据其使用方式和结构特点进行分类。
下面介绍几种常见的消声器类型：隔声型消声器：隔声型消声器通过设置隔音屏障来隔离噪音源和环境，阻断噪音的传播路径。
常见的隔声型消声器有噪声围挡、隔音墙等。
吸声型消声器：吸声型消声器利用吸声材料吸收噪音的能量，将其转化为热能或其他形式的能量。
常见的吸声型消声器有吸音板、吸音棉等。
反射型消声器：反射型消声器通过改变噪音的传播方向和路径来减少噪音的传播。
常见的反射型消声器有声屏障、反射板等。
惰性型消声器：惰性型消声器利用惰性材料的高密度和刚性来阻止声波的传播。
常见的惰性型消声器有消声罩、消声罩壳体等。
这些消声器类型有着不同的适用场景和设计原则。
在实际应用中，根据具体的噪音问题和需求，选择合适的消声器类型可以达到最佳的噪音控制效果。
3.2 消声器的设计原理本节将详细介绍消声器的设计原理和关键要素。
消声器是一种能够降低噪音级别的装置。
其设计原理基于声学和工程学的理论，旨在减少噪音的传播和反射。
下面将介绍消声器设计的关键要素：噪音特性分析：在设计消声器之前，需要先了解噪音源的特性，例如频谱成分、声压级等。
通过分析噪音的特点，可以选择合适的消声器类型和参数。
声学吸声材料：消声器中常使用吸声材料来减少噪音的反射。
吸声材料的选择应考虑其吸声性能、耐久性和成本等因素。
腔体设计：消声器通常包含一个或多个腔体。
腔体的设计要考虑空间限制、噪音源位置和消声效果等因素。
合理的腔体设计可以使消声器更有效地消除噪音。
消音器设计计算书
消音器设计计算书由于我国目前对消音器的设计，还没有统一的标准规范可以遵照执行，大多数厂家均根据自己的经验来设计制作，且技术又相对保密的。
因此本消音器的设计，经查阅大量资料，采用科学院声学研究所马大猷教授等人提出的小孔喷注噪声极其控制理论，采用节流降压与小孔消音的原理结合现场实际情况来设计解决环境噪声超标的难题。
消音器的工艺参数为：蒸汽排放绝对压力：40 kg/ cm2，排汽温度：390℃，蒸汽比容ρ：0.0721 m3/ kg，排汽流量Q：8t/h；噪声达到110dB以上，要求消音器的噪声小于85dB的环保要求。
一、设计原理。
复合式小孔喷注消音器是利用节流作用降低小孔喷注前的驻压，预先消耗部分声能，再dB与小孔降噪相结合，达到较高的消声量；其原理是利用节流降压与小孔喷注两种消声机理，通过适当结构复合而成的。
1. 小孔喷注消音器小孔喷注消音器的设计机理是根据科学院声学研究所马大猷教授等人提出的小孔喷注噪声极其控制理论，从发声机理上使它的干扰噪声减少，由于喷注噪声峰值频率与喷口直径成反比，若喷口直径变小，喷口辐射的噪声能量将丛低频移向高频，于是低频噪声被降低，高频噪声反而增高，当孔径小到一定值（达到mm 级），实验表明，当孔径≤4mm时具有移频作用，喷注噪声将移到人耳不敏感的频率范围（听觉最敏感的区域250~5000赫兹）；根据这一机理将一个大的喷口改为许多小孔来代替，便能达到降低可听声的目的。
从实用角度考虑，孔径不能选得过小，因为过小的孔径不仅难于加工，同时易于堵塞，影响排汽。
一般选用直径1~3mm的小孔为宜。
2.节流降压消音器节流降压消音器是利用节流降压原理而制成的。
根据排汽流量的大小，适当设计通流截面，使高压气体通过节流孔板时，压力都能最大限度地降低到临界值。
这样通过多级节流孔板串联，就能把排空的一次压降分散到若干个小的压降。
由于排汽噪声功率与压力降的高次方成正比例，所以把压力突变排空改为压力在消音器内就逐渐降下来再排空，这样能使消音器内流速控制在临界流速下，不致产生激波噪声，压力在最大限度地降到临界值，使消音器获得较好的消声效果。
消声器2
抗性消声器的分类
• • • • 它的型式有扩张室式 共振腔式 微穿孔板式 干涉型等多种
• 抗性消声器对低中频范围的噪声具有较好 的消声效果 。
33
11:12
（1）扩张室消声器
• 也称为膨胀室消声器，由管和腔适当组合而 成，分为单节式和多节式。 • 是利用管道截面的突变（即声抗的变化）使 沿管道传播的声波向声源反射而通不过消声 器，从而使声能反射回原处，达到消声目的 。 • 单节扩张室消声器只能对某些频率成分起消 声作用，而让另一些频率成分顺利通过，由 于噪声的频率范围一般较宽，因而必须对扩 张室消声性能进行改善处理。
• S是扩张室截面积,V是扩张室容积, l是扩张 室长度
39 11:12
扩张室消声性能进行改善处理方法
4
4
4
• ①在扩张室消声器两端插入内接管，插入 长度分别取为扩张室长度的1/2和1/4 ；
40
11:12
• 由理论分析可知，当插入的内接管长度等 于扩张部分长度的 1/2 时，能消除那部分奇 数倍的通过频率； • 当插入的内接管长度为扩张部分长度的 1/4 时，能消除那部分偶数倍的通过频率。 • 这样，如果综合两者，即在扩张管消声器 内从一端插入长度等于 1/2 倍的内接管，从 另一端插入长度等于 1/4 倍的内接管，就可 以得到在理论上没有通过频率的消声特性。
20 11:12
• 弯头消声器在低频段的消声效果较差，在高 频段消声效果好，特别是满足d/λ≥0.5 的那 些频率，消声效果将迅速提高。 d 为弯头的通道宽度，λ为声波波长。 • 在高频范围，有吸声衬里的弯头与同样长的 无衬里弯头相比，其消声效果可高出 10dB 左右。弯头上衬贴吸声材料的长度，一般取 相当管道截面尺寸的 2~4 倍。 • 弯头消声量与弯头的角度有很大关系。粗略 地可认为与弯曲角度成正比。例如， 30 0 弯 头的消声量可估算为 90 0 弯头的 1/3 ； 180 0 弯头 ( 管子折回 ) 的消声量大约为 90 0 弯头 的 1.5 倍。
《消声器设计》课件
智能化技术在消声器设计中的应用
智能化技术：AI、大数据、物联网 等
应用优势：提高设计效率、降低制 造成本、提高产品质量等
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应用领域：消声器设计、制造、检 测、维护等
未来发展趋势：智能化技术在消声 器设计中的应用将越来越广泛，成 为未来发展的重要方向。
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原理：通过改变 声波的传播方向 和速度，使声波 在消声器内部发 生反射、折射和 吸收，从而降低 噪音
消声器类型：包 括阻性消声器、 抗性消声器和复 合消声器
应用：广泛应用 于汽车、船舶、 航空等领域
消声器的作用
保护听力：减少噪音对听力 的损害
降低噪音：通过吸收、反射、 散射等方式降低噪音
提高舒适度：降低噪音，提高 生活环境和办公环境的舒适度
设计消声器的结构 优化消声器的设计 测试消声器的性能 批量生产消声器
消声器设计方法
消声器的阻抗式设计
设计方法：根据声波频率和消 声器尺寸，设计出合适的阻抗 式消声器结构
阻抗式消声器原理：通过改变 声波在消声器中的传播路径， 降低声波能量
应用范围：适用于中高频噪 声的消声处理
优点：结构简单，易于制造 和维护，消声效果好
设计效果：降低 噪音，提高空调 使用舒适度
工业消声器的设计实例
设计目的：降低工业设备产生的噪音 设计原理：利用声波在管道中的反射和吸收原理 设计材料：采用吸声材料和隔音材料 设计结构：包括进气口、排气口、吸声材料层、隔音材料层等 设计效果：有效降低工业设备产生的噪音，提高工作环境舒适度 应用领域：广泛应用于各种工业设备，如风机、压缩机、泵等
其他领域消声器的设计实例
空调消声器：降低空调噪音， 提高室内环境质量
消音器计算书
消音器计算书由于我国目前对消音器的设计，还没有统一的标准规范可以遵照执行，大多数厂家均根据自己的经验来设计制作，且技术又相对保密的。
因此本消音器的设计，经查阅大量资料，采用科学院声学研究所马大猷教授等人提出的小孔喷注噪声极其控制理论，采用节流降压与小孔消音的原理结合现场实际情况来设计解决环境噪声超标的难题。
消音器的工艺参数为：蒸汽排放绝对压力：40 kg/ cm2，排汽温度：390℃，蒸汽比容ρ：0.0721 m3/ kg，排汽流量Q：8t/h；噪声达到110dB以上，要求消音器的噪声小于85dB的环保要求。
一、 设计原理。
复合式小孔喷注消音器是利用节流作用降低小孔喷注前的驻压，预先消耗部分声能，再dB与小孔降噪相结合，达到较高的消声量；其原理是利用节流降压与小孔喷注两种消声机理，通过适当结构复合而成的。
1. 小孔喷注消音器小孔喷注消音器的设计机理是根据科学院声学研究所马大猷教授等人提出的小孔喷注噪声极其控制理论，从发声机理上使它的干扰噪声减少，由于喷注噪声峰值频率与喷口直径成反比，若喷口直径变小，喷口辐射的噪声能量将丛低频移向高频，于是低频噪声被降低，高频噪声反而增高，当孔径小到一定值（达到mm 级），实验表明，当孔径≤4mm时具有移频作用，喷注噪声将移到人耳不敏感的频率范围（听觉最敏感的区域250~5000赫兹）；根据这一机理将一个大的喷口改为许多小孔来代替，便能达到降低可听声的目的。
从实用角度考虑，孔径不能选得过小，因为过小的孔径不仅难于加工，同时易于堵塞，影响排汽。
一般选用直径1~3mm的小孔为宜。
2.节流降压消音器节流降压消音器是利用节流降压原理而制成的。
根据排汽流量的大小，适当设计通流截面，使高压气体通过节流孔板时，压力都能最大限度地降低到临界值。
这样通过多级节流孔板串联，就能把排空的一次压降分散到若干个小的压降。
由于排汽噪声功率与压力降的高次方成正比例，所以把压力突变排空改为压力在消音器内就逐渐降下来再排空，这样能使消音器内流速控制在临界流速下，不致产生激波噪声，压力在最大限度地降到临界值，使消音器获得较好的消声效果。
消声器计算表
1.2
19.2
85.1 4.06E+08
1
18.7
123.4 2.44E+12
0.5
19.8
86.3 4.16E+08
-0.1
19.7
95.2 2.55E+09
-1.1
20.5
98.6 4.08E+09
-2.5
18.5
91.4 5.1E+08
-4.3
14.7
92.3 3.74E+08
-6.6
19.2
100
1000 f
2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000 10000 12500 16000 20000
10000
原机44 (声压级)
WD615-44实测噪声
换成LA 带消声器 换成LA (A声级) 实测(44) (A声级)
1/3倍频程
76.4 3.98107
75 2.884 10
17.2
17.9 16.4 17.8
-19.6
-4.7 -2.4 -13.5
22.9 14.0 44.2 50.2 46.3
12.2
53.0 17.8 14.7
8.9
10.2 11.9 13.5
14.7 17.0 18.7 20.3 21.9
23.4
24.6 25.0 23.9
99.3 1.1E+10 104.9 4.2E+10
5E+08 3E+09 2E+11 9E+12 1E+11 9E+09 9E+10 2E+09 3E+09 2E+08
消声器计算表
255 275 295 315 335 355 375 395 415 435 455 485 515 545 575 610 645 680 715 765 815 865 915 975 1035 1095 1155 1235 1315 1395 1475 1575 1675
1775 1875 1975 2075 2175 2275 2395 2515 2635 2755 2875 3025 3175 3325 3475 3625 3805 3985 4165 4345 4525 4765 5005 5245 5485 5725 6005 6285 6565 6845 7125 7485 7845
133
200
267
333
167
250
333
417
193
290 系列1387 系列2483
209
313
417
522
233
350
467
583
-25 #REF! #REF! 556.1 腔5
换成LA (A声级)
1/3倍频程
10
12.5 16 20 25 31.5 40 50 63 80
100
125 160 200 250 315 400 500 630
78.2 30.1995
81.4 295.121 82.4 1548.82 82.5 6025.6
85.3 38904.5
73.5 10.233
75.3 72.444 77.3 478.63 76.4 1479.1
77.4 6309.6
12.5
16 20 25
31.5
89.8 331131 79.2 28840 40
消声器计算表
78.2 30.1995
81.4 295.121 82.4 1548.82 82.5 6025.6
85.3 38904.5
73.5 10.233
75.3 72.444 77.3 478.63 76.4 1479.1
77.4 6309.6
12.5
16 20 25
31.5
89.8 331131 79.2 28840 40
010100100010000dbf原机44声压级换成laa声级带消声器实测44换成laa声级13倍频程计算lil总计算ltl总共振lil20logz3yf计算lil总换成laa声级变a声级换算值插入20logz3yf扩插lil扩传ltl76
发动机参数
缸数I
4
pa大气压
101000
冲程数τ 4
排量
3.43 L
800
1000 1250 1600
dB
120.0
4 193
681002398.070
10 483
12 8058.00
14 677
16 18
607877.300
20 967
22 24
401101.66300
26 1257
28 2013.530
30 014.500 10 32 1547
34 1643 36 1740 38 1837 40 1933
800
1000 1250 1600
-0.4
1.0 1.3 -4.7
22.9 14.0 44.2 50.2 46.3
15.1
53.0 24.9 16.6
10.4
11.6 13.3 15.3
22.5 29.8 19.7 20.9 22.6
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消音器设计计算书
由于中国当前对消音器的设计, 还没有统一的标准规范能够遵照执行, 大多数厂家均根据自己的经验来设计制作, 且技术又相对保密的。
因此本消音器的设计, 经查阅大量资料, 采用科学院声学研究所马大猷教授等人提出的小孔喷注噪声极其控制理论, 采用节流降压与小孔消音的原理结合现场实际情况来设计解决环境噪声超标的难题。
消音器的工艺参数为: 蒸汽排放绝对压力: 40 kg/ cm2, 排汽温度: 390℃, 蒸汽比容ρ: 0.0721 m3/ kg, 排汽流量
Q: 8t/h; 噪声达到110dB以上, 要求消音器的噪声小于85dB 的环保要求。
一、设计原理。
复合式小孔喷注消音器是利用节流作用降低小孔喷注前的驻压, 预先消耗部分声能, 再dB与小孔降噪相结合, 达到较高的消声量; 其原理是利用节流降压与小孔喷注两种消声机理, 经过适当结构复合而成的。
1. 小孔喷注消音器
小孔喷注消音器的设计机理是根据科学院声学研究所马大猷教授等人提出的小孔喷注噪声极其控制理论, 从发声机理上使它的干扰噪声减少, 由于喷注噪声峰值频率与喷口直径成反比, 若喷口直径变小, 喷口辐射的噪声能量将丛低频移向高频, 于是低频噪声被降低, 高频噪声反而增高, 当孔径小到一定值
( 达到mm级) , 实验表明, 当孔径≤4mm时具有移频作用, 喷注噪声将移到人耳不敏感的频率范围( 听觉最敏感的区域250~5000赫兹) ; 根据这一机理将一个大的喷口改为许多小孔来代替, 便能达到降低可听声的目的。
从实用角度考虑, 孔径不能选得过小, 因为过小的孔径不但难于加工, 同时易于堵塞, 影响排汽。
一般选用直径1~3mm的小孔为宜。
2.节流降压消音器
节流降压消音器是利用节流降压原理而制成的。
根据排汽流量的大小, 适当设计通流截面, 使高压气体经过节流孔板时, 压力都能最大限度地降低到临界值。
这样经过多级节流孔板串联, 就能把排空的一次压降分散到若干个小的压降。
由于排汽噪声功率与压力降的高次方成正比例, 因此把压力突变排空改为压力在消音器内就逐渐降下来再排空, 这样能使消音器内流速控制在临界流速下, 不致产生激波噪声, 压力在最大限度地降到临界值, 使消音器获得较好的消声效果。
同时节流降压后小孔喷注层的驻压大大变小, 小孔喷注层强度设计所需的壁厚也大为减薄, 这样给小孔喷注层的钻孔加工减小难度。
消音器入口处的压力一般是给定的, 当排放压力较高时, 为了取得所需的消声值, 经过几次节流降压, 使汽体进入小孔喷注前的压力由消音器入口处的压力P1按比例降低设计; 一般情况下, 节流降压消音器的各级压力选择为等比级数下降, 设节流孔板级数为n, 临界压力比为q (q＜1) , 可得:
n P P q =后前 ( 1)
根据气体状态方程、 连续性方程和临界流速公式, 由资料可知节流装置的通流截面, 可按下式计算:
113.4S μ=
式中: S1为节流面积( cm 2) ;
G 为排放气体的质量流量( t/h) ;
V1为节流前气体的比容(m 3
/kg),
P1为节流前气体的绝对压力( kg/ cm 2) ;
μ为保证排汽量的截面修正系数, 一般取1.2~2.0,
二、 结构设计 根据上述原理, 经综合分析, 本消音器考虑采用节流降压与小孔喷注相结合的结构, 首先为保正小孔喷注有良好的消音效果, 据资料[2]上的经验数据表明, 将小孔喷注层的驻压确定为5~10kgf/cm 2
, 则小孔喷注将获得较好的效果; 再根据预定的小孔喷注层的驻压及[1]式, 就可确定消音器节流降压所需要的级数。
1) 节流前后的降压比q 值的确定
节流前后的压降比q 值的取值, 对高压排放的节流降压装置, 一般按临界状态或亚临界状态设计; 根据资料[1], 临界状态下, 过热蒸汽的压降比为q=0.546, q 值过大, 各级压力降低缓慢, 所需节流级数增多, 致使消音器体积增大; q 值过小, 不能有效地把流速控制在临界流速下, 仍会产生强烈
的激波噪声, 会使消音器的性能下降。
由于本消音器的气源压力较高, 按接近临界状态选取各级压强比, 经查阅有关资料, 按亚临界状态设计比按临界状态设计的的消音效果好, 因此本设计采用亚临界状态设计, 取q=0.45; 取小孔喷注层的驻压为8.1kgf/cm2, 则根据 [1]式, 需要的节流孔板级数为n=2。
2) 节流降压层及小孔喷注层开孔面积及参数的确定
根据科学院声学研究所的研究证明, 只有当小孔总面积与排气管截面积之比为 1.6时, 才能使排气管排气无阻, 因此修正系数μ取1.66; 由式( 2) , 根据给定的设计参数, 经过计算第一级节流孔板的通流面积为S1=7.65 cm2, 为了便于实际加工而不影响消音器性能, 本设计的穿孔直径取为d=6mm, 即得第一级穿孔数N1=27个, 实取28个; 在计算出第一级节流孔板通流面积S1后; 由于各级降压后汽体温度可考虑为近似保持不变( 气流在消音器器中流动, 流速很高, 气体来不及与外界发生热交换即排出) , 则其它各级的计算与第一级相同, 各级计算结果列表如下:
各级节流降压小孔喷注复合消音器设计参数。