风管消声器

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。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、复合式消声器、微穿孔消声器和喷注型消声器。

一、阻性消声器

阻式消声器：是通过吸声材料来吸收声能降低噪音，一般的微

穿孔板消声器就属于这个类型，一般是用来消除高、中频噪声。但是

由于结构的原因，在高温、高湿、高速的情况下不适用。阻性消声器

是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。

1、阻性消声包括的形式：直管式、片式、折板式、声流式、蜂

窝式、弯头式等。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）。

其中：F－消声器气流通道断面周长，m；

S－消声器的气流通道截面积，m2；

l－消声器的有效长度，m；

Ψ(α0)－与材料的吸声系数有关的消声系数。

H.J. 赛宾经验公式： 降噪量与材料吸声性能和周长/截面比有关。

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 。 LA 是减噪量，l 是消声器消声有效长度。

阻性消声器对消除高、中频噪声效果显著对低频噪声的消除则不是很有效其消声量与消声器的结构形式、空气通道横断面的形状与面积、气流速度、消声器长度以及吸声材料的种类、密度、厚度等因素有关护面板材料及其型式对消声效果也有很大影响。护面材料可采用柔软多孔透气的织物如玻璃纤维布或穿孔板。护面用的穿孔板一般采用薄钢板、铝板、不锈钢板加工制成。为了发挥吸声材料的吸声性能穿孔板的穿孔率应大于20%，孔径3-10mm 。 阻性消声器一般宜在风速8m/s 以下，最大不应宜>12m/s, 微穿孔板消声器大()l S

F L 4.103.1α=∆l

L LA /∆=

风速的情况下(15~20m/s)风阻较大. 常用吸声材料有玻璃纤维丝、低碳钢丝网、毛毡等

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： 式中：c －声速m s -1

－消声器通道截面当量边长m(圆形管道为直径；矩形管道为边长平均值，其他管道取面积的开方值)。

若f>fc,每增加一个倍频程，消声量下降1/3，其估算公式： n 高于fc 的倍频程带数将大风量粗管道应设计成多通道。

3 气流速度对阻性消声器的影响

主要表现在两个方面：

1)气流的存在引起了消声器内声传播和声衰减规律变化。

A)顺流时(气流与声传播方向一致)，由于气体流速在管道内不均一，根据折射原理，声波向管壁弯曲，促进消声降噪；

B)逆流时(气流与声传播方向相反) ，声波向管道中心弯曲，导致声波与吸声材料接触减少，不利于消声降噪。

2)气流在消声器内产生一种附加噪声，即气流再生噪声。气流经过消声器通道时，因局部阻力或摩擦阻力而产生湍流，相应辐射一些())3/()3(0S Fl n L -ψ=∆α

噪声；气流激发消声器构件振动而辐射噪声。

4 常用阻性消声器的类型

（1）直管式阻性消声器

直管式阻性消声器图

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。直管式阻性消声器的通道截面不宜太大，如果太大时，高频声的消声效果显著下降。这是因为对于给定的消声器通道来说，当频率高到一定数值，声波在消声器中传播便不符合平面声波的条件了。对于小风量粗管道，其消声器可以使用直管式阻性消声器，而对风量较大的粗管道，则不能如此。

（2）.片式阻性消声器

片式阻性消声器图

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，每个小通道的尺寸都相同。

式中为消声器的有效长度，

为气流通道的宽度（分离的相邻

两片之间的距离）。从上式可以看出，片式消声器的消声量与每个通道的宽度有关，

越小，

越大，

与通道的数目和高度没有什么关系。片式消声器的相邻两块消声片通常并成一片，中间消声片的厚度T 为边缘消声片厚度 t 的两倍。工程上设计片式消声器时，通道宽度通常取 100~200 mm ，片厚 T 在 60~150 mm 之间选取。消声气流通道宽度为5O～350n~n。处理风量为10000-1200000m3／h。

（3）折板式、声流式、蜂窝式阻性消声器

折板式阻性消声器图蜂窝式阻性消声器图

声流式阻性消声器图

折板式消声器如图，它实际上是片式消声器的变种。为了提高其高频消声性能，把直片做成折弯状，这样能增加声波在消声器内反射次数，即增加吸声层与声波的接触机会，从而提高消声效果。为了减小阻损，其折角做得小一些为好。

声流式消声器是由折板式消声器改进的，这种消声器把吸声层制成正弦波形。当声波通过时，增加反射次数，故能改善消声性能。与折板式比较，它能使气流通畅流过，减少阻损。其缺点是加工复杂，造价高。

蜂窝式消声器它实际上是由许多平行的小直管式消声器并联而成.但由于它是多个通道并联，而且每个通道的尺寸基本相同，即每个通道消声特性一样，因此蜂窝式消声器的消声量只算其中的一个小