控制技术-消声
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
➢ 上限失效频率 f上 ：产生高频失效所对应的频率。 ➢ 当频率高于失效频率时某倍频带的消声量∆L’按下式估算
L 3 n L 3
式中， ∆L —— f上 处的消声量，dB； n —— 高于f上 的倍频程频带数。
16
结构影响
➢ 阻性消声器结构设计时，由于会发生高频失效，因此在高频失效频 率附近可采取以下方式提高高频消声效果： ➢ 小风量细管道可选用直管式；较大风量粗管道须采用多通道形 式。 ➢ 消声器通道中加装消声片或将消声器设计成片式、折板式、蜂 窝式或弯头式等，可提高中高频消声效果。
LW 1
LW 2
10 lg W1 W2
• 传递损失反映消声器自身的特性，与声源等因素无关； • 适用于理论计算和在实验室检验消声器自身的消声特性。
减噪量 LNR
即消声器进出口端测得的平均声压级之差。 LNR Lp1 Lp2
• 这种测量方法易受气象条件、背景噪声等影响，误差较大， 较少采用。
LA
1.03( )1.4
P S
l
式中， ——吸声材料无规则入射平均吸声系数，表2列出 了 与 间的(关 )系1.4 。
( )1.4
( )1.4
0.05 0.015 0.45 0.327
表2 与 ( )1.4的换算关系
0.10 0.040 0.50 0.329
0.15 0.070 0.60 0.489
0.20 0.105 0.70 0.607
0.25 0.144 0.80 0.732
0.30 0.185 0.90 0.863
适用于小流量管道消声
0.35 0.230 1.00 1.00
0.40 0.277
10
阻性消声器的结构形式
片式消声器：
➢ 结构：相当于多个单通道直管式消声器组成。 ➢ 当片式消声器每个通道的构造尺寸相同时，只要计算单个通道的消声量。 ➢ 通常取吸声片厚度为50～100mm，片间距离(通道宽度)取100～250mm。
0.60～1
φ(α0) 0.05l——0.1消1 声0器.17有效0.长24 度，0.3m1 ； 0.39 0.47 0.55 0.64 0.75 0.86 α0——垂直入射吸声系数；
1～1.5
φ(α0)——消声系数，与材料的垂直入射吸声系数有关,由表2-19查得。
09
单通道直管式消声器
（2）H．J．赛宾经验计算式：高频
特性。 ➢ 计算：一个小型直管消声器的消声量就可以表示整个消声器的消声量。
13
阻性消声器
阻性消声原理 阻性消声器的结构形式
阻性消声器性能的影响因素
14
频率影响
高频失效：
➢ 在一定截面积的气流通道中，当入射声波的频率高至一定限度时， 由于方向性很强而形成“光束状”传播，很少接触贴附的吸声材料， 消声量明显下降的现象。
阻性消声器 抗性消声器 阻抗式复合消声器 微穿孔板消声器 扩散消声器
各自具有不同的消声频 谱特性，可根据设备的 空气动力性及噪声频谱 选用适当的消声器。
02
二、消声器的性能评价
消声器是消减气流噪声的装置，把它接在管道中或进、排气口上，能 让气流通过，对噪声具有一定的消减作用。
对一个好的消声器要有五个性能方面的基本要求：
消声衰减量（LA）计算：
（1）A．N．别洛夫公式：低、中频
LA
0
P S
ຫໍສະໝຸດ Baidu
l
适用于小流量管道消声
式中， LA——消声量，dB；
α0
0.0P5——0.1消0 声0器.15通道0.断20 面的0.2有5 效0周.30长，0.m35； 0.40 S——消声器通道的有效截面积，m2；
0.45
0.50
0.55
• 对于无规则入射，180°弯头的减噪量约为90°弯头的1.5倍
12
阻性消声器的结构形式
蜂窝式消声器：
➢ 结构：若干个小型直管消声器并联而成，形似蜂窝。 ➢ 原理：小型管道的周长与截面积之比值P/S比直管式和片式大，所以
消声量较高。 ➢ 特点：小管的尺寸很小，使上限失效频率大大提高，改善了高频消声
污染控制技术-消声
CONTENT
01 概述 02 阻性消声器 03 抗性消声器 04 阻抗式复合消声器 05 微穿孔版消声器 06 消声器的设计
PART ONE
概述
Introduction
生活中的消声
消声百叶
百叶式消声器一般消声 量为5～15dB（A），消
声特性呈中高频性
消音器
消音器(Muffler)是阻止声 音传播而允许气流通过的 一种器件，是消除空气动 力性噪声的重要措施。
弯头式消声器：
➢ 结构：在弯管壁面衬贴吸声材料。其形式有圆管弯头、矩形管弯头、圆弧形弯头和直角 形弯头等。
➢ 原理：消声弯头能改变管道内气流的方向。
➢ 特征参数：
• 弯头上衬贴吸声材料的长度,一般相当于管道截面尺寸的2～4倍。
• 弯头的插入损失大致与弯折角度成正比，如30°弯头的插入损失仅为90°弯头的1/3。
04
PART TWO
阻性消声器
dissipative mufflers
阻性消声器
阻性消声原理 阻性消声器的结构形式
阻性消声器性能的影响因素
05
阻性消声原理
01 阻性消声器：
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。
03
消声器的评价量
插入 损失 （LIL）
LIL Lp1 Lp2
即系统中插入消声器前后在系统外某点测得的声压级或声功率级 之差。 优点：直观实用，测量简单；适于在现场测量中用来评价安装消 声器前后的综合效果。
衡量消声器 性能优劣的 主要评价量
传递
损失 （LR）
即消声器进出口端声功率级之差。
LR
折板式消声器：
➢ 结构：将片式消声器中的直板改为折板。是片式消声器的变型。 ➢ 原理：将直通道改为曲折通道，给定直线长度情形下，可增加声波在管道内的传播路
程，增加反射次数，提高高频消声量。为了减小阻力损失，折角一般小于20°。
11
阻性消声器的结构形式
声流式消声器：
➢ 原理：当声波通过时，增加反射次数，并对某些频率的声波产生吻合振动，改善吸声性能。 ➢ 特点：可使气流较为通畅地通过，达到高消声、低阻损的要求。
消音室+消音箱
主要功能是为声学测试 提供一个自由声场空间 或半自由声场空间。
01
一、消声原理
消声器： 是一种既允许气流顺利通过，又能有效地阻止或减弱声能向外传播的
装置。 消声器只能用来降低空气动力设备的进排气口噪声或沿管道传播的噪
声，而不能降低空气动力设备本身所辐射的噪声。
种类：
按其消声机理和结构大致可分为：
01 消声原理：
毛
将吸声材料固定在气流通道内，利用
毡
声波在多孔吸声材料中传播时，因摩擦
阻力和粘滞阻力将声能转化为热能，达
到消声的目的。
玻 璃 纤 维
06
阻性消声器
阻性消声原理 阻性消声器的结构形式
阻性消声器性能的影响因素
07
阻性消声器的结构形式
08
单通道直管式消声器
特点： 结构简单、气流直通、阻力损失小。
消声量大：要求具有较高的消声值和较宽的消声频率。 压力损失小：消声器对气流的阻力要小，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。 适应性广：机械结构性能上的要求。消声的体积要小，重量要轻，结构 简 单，便于加工，安装和维修。 外形美观：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 价格合适：价格便宜，使用寿命长。
➢ 上限失效频率 f上 ：产生高频失效所对应的频率。 ➢ f上 计算公式 ：（直管式消声器）
f上＝1.85
c D
式中， c ——声速，m/s；
D ——消声器通道的当量直径，m；对矩形管道取边长 平均值，圆形管道取直径，其它可取面积的开方值。
15
频率影响
高频失效：
➢ 在一定截面积的气流通道中，当入射声波的频率高至一定限度时， 由于方向性很强而形成“光束状”传播，很少接触贴附的吸声材料， 消声量明显下降的现象。
dB
m/s
Hz
• 气流再生噪声的大小主要取决于气流的速度和消声器的结构。气流速度增加，声 功率提高，使消声量减少，当气流速度高到一定程度时，消声量变为负值，此时 消声器失去消声作用。
• 所以消声器的设计不应使气流的流速过高，否则不仅消声器的性能受到影响，而 且空气动力性能也会变差。
17
— 感谢聆听 —
➢ 对低频效果不明显； ➢ 通道过多或出现弯曲，会显著增加阻力损失，使消声器的
空气动力性能下降。
18
气流影响
➢ 气流再生噪声：气流速度过大时，在消声器内由于局部阻力和摩 擦阻力形成湍流产生的噪声。
➢ 辐射噪声：高速气流激发消声器构件振动。 ➢ 气流再生噪声倍频程的声功率。
LW 72 60 lg v 20 lg f
L 3 n L 3
式中， ∆L —— f上 处的消声量，dB； n —— 高于f上 的倍频程频带数。
16
结构影响
➢ 阻性消声器结构设计时，由于会发生高频失效，因此在高频失效频 率附近可采取以下方式提高高频消声效果： ➢ 小风量细管道可选用直管式；较大风量粗管道须采用多通道形 式。 ➢ 消声器通道中加装消声片或将消声器设计成片式、折板式、蜂 窝式或弯头式等，可提高中高频消声效果。
LW 1
LW 2
10 lg W1 W2
• 传递损失反映消声器自身的特性，与声源等因素无关； • 适用于理论计算和在实验室检验消声器自身的消声特性。
减噪量 LNR
即消声器进出口端测得的平均声压级之差。 LNR Lp1 Lp2
• 这种测量方法易受气象条件、背景噪声等影响，误差较大， 较少采用。
LA
1.03( )1.4
P S
l
式中， ——吸声材料无规则入射平均吸声系数，表2列出 了 与 间的(关 )系1.4 。
( )1.4
( )1.4
0.05 0.015 0.45 0.327
表2 与 ( )1.4的换算关系
0.10 0.040 0.50 0.329
0.15 0.070 0.60 0.489
0.20 0.105 0.70 0.607
0.25 0.144 0.80 0.732
0.30 0.185 0.90 0.863
适用于小流量管道消声
0.35 0.230 1.00 1.00
0.40 0.277
10
阻性消声器的结构形式
片式消声器：
➢ 结构：相当于多个单通道直管式消声器组成。 ➢ 当片式消声器每个通道的构造尺寸相同时，只要计算单个通道的消声量。 ➢ 通常取吸声片厚度为50～100mm，片间距离(通道宽度)取100～250mm。
0.60～1
φ(α0) 0.05l——0.1消1 声0器.17有效0.长24 度，0.3m1 ； 0.39 0.47 0.55 0.64 0.75 0.86 α0——垂直入射吸声系数；
1～1.5
φ(α0)——消声系数，与材料的垂直入射吸声系数有关,由表2-19查得。
09
单通道直管式消声器
（2）H．J．赛宾经验计算式：高频
特性。 ➢ 计算：一个小型直管消声器的消声量就可以表示整个消声器的消声量。
13
阻性消声器
阻性消声原理 阻性消声器的结构形式
阻性消声器性能的影响因素
14
频率影响
高频失效：
➢ 在一定截面积的气流通道中，当入射声波的频率高至一定限度时， 由于方向性很强而形成“光束状”传播，很少接触贴附的吸声材料， 消声量明显下降的现象。
阻性消声器 抗性消声器 阻抗式复合消声器 微穿孔板消声器 扩散消声器
各自具有不同的消声频 谱特性，可根据设备的 空气动力性及噪声频谱 选用适当的消声器。
02
二、消声器的性能评价
消声器是消减气流噪声的装置，把它接在管道中或进、排气口上，能 让气流通过，对噪声具有一定的消减作用。
对一个好的消声器要有五个性能方面的基本要求：
消声衰减量（LA）计算：
（1）A．N．别洛夫公式：低、中频
LA
0
P S
ຫໍສະໝຸດ Baidu
l
适用于小流量管道消声
式中， LA——消声量，dB；
α0
0.0P5——0.1消0 声0器.15通道0.断20 面的0.2有5 效0周.30长，0.m35； 0.40 S——消声器通道的有效截面积，m2；
0.45
0.50
0.55
• 对于无规则入射，180°弯头的减噪量约为90°弯头的1.5倍
12
阻性消声器的结构形式
蜂窝式消声器：
➢ 结构：若干个小型直管消声器并联而成，形似蜂窝。 ➢ 原理：小型管道的周长与截面积之比值P/S比直管式和片式大，所以
消声量较高。 ➢ 特点：小管的尺寸很小，使上限失效频率大大提高，改善了高频消声
污染控制技术-消声
CONTENT
01 概述 02 阻性消声器 03 抗性消声器 04 阻抗式复合消声器 05 微穿孔版消声器 06 消声器的设计
PART ONE
概述
Introduction
生活中的消声
消声百叶
百叶式消声器一般消声 量为5～15dB（A），消
声特性呈中高频性
消音器
消音器(Muffler)是阻止声 音传播而允许气流通过的 一种器件，是消除空气动 力性噪声的重要措施。
弯头式消声器：
➢ 结构：在弯管壁面衬贴吸声材料。其形式有圆管弯头、矩形管弯头、圆弧形弯头和直角 形弯头等。
➢ 原理：消声弯头能改变管道内气流的方向。
➢ 特征参数：
• 弯头上衬贴吸声材料的长度,一般相当于管道截面尺寸的2～4倍。
• 弯头的插入损失大致与弯折角度成正比，如30°弯头的插入损失仅为90°弯头的1/3。
04
PART TWO
阻性消声器
dissipative mufflers
阻性消声器
阻性消声原理 阻性消声器的结构形式
阻性消声器性能的影响因素
05
阻性消声原理
01 阻性消声器：
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。
03
消声器的评价量
插入 损失 （LIL）
LIL Lp1 Lp2
即系统中插入消声器前后在系统外某点测得的声压级或声功率级 之差。 优点：直观实用，测量简单；适于在现场测量中用来评价安装消 声器前后的综合效果。
衡量消声器 性能优劣的 主要评价量
传递
损失 （LR）
即消声器进出口端声功率级之差。
LR
折板式消声器：
➢ 结构：将片式消声器中的直板改为折板。是片式消声器的变型。 ➢ 原理：将直通道改为曲折通道，给定直线长度情形下，可增加声波在管道内的传播路
程，增加反射次数，提高高频消声量。为了减小阻力损失，折角一般小于20°。
11
阻性消声器的结构形式
声流式消声器：
➢ 原理：当声波通过时，增加反射次数，并对某些频率的声波产生吻合振动，改善吸声性能。 ➢ 特点：可使气流较为通畅地通过，达到高消声、低阻损的要求。
消音室+消音箱
主要功能是为声学测试 提供一个自由声场空间 或半自由声场空间。
01
一、消声原理
消声器： 是一种既允许气流顺利通过，又能有效地阻止或减弱声能向外传播的
装置。 消声器只能用来降低空气动力设备的进排气口噪声或沿管道传播的噪
声，而不能降低空气动力设备本身所辐射的噪声。
种类：
按其消声机理和结构大致可分为：
01 消声原理：
毛
将吸声材料固定在气流通道内，利用
毡
声波在多孔吸声材料中传播时，因摩擦
阻力和粘滞阻力将声能转化为热能，达
到消声的目的。
玻 璃 纤 维
06
阻性消声器
阻性消声原理 阻性消声器的结构形式
阻性消声器性能的影响因素
07
阻性消声器的结构形式
08
单通道直管式消声器
特点： 结构简单、气流直通、阻力损失小。
消声量大：要求具有较高的消声值和较宽的消声频率。 压力损失小：消声器对气流的阻力要小，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。 适应性广：机械结构性能上的要求。消声的体积要小，重量要轻，结构 简 单，便于加工，安装和维修。 外形美观：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 价格合适：价格便宜，使用寿命长。
➢ 上限失效频率 f上 ：产生高频失效所对应的频率。 ➢ f上 计算公式 ：（直管式消声器）
f上＝1.85
c D
式中， c ——声速，m/s；
D ——消声器通道的当量直径，m；对矩形管道取边长 平均值，圆形管道取直径，其它可取面积的开方值。
15
频率影响
高频失效：
➢ 在一定截面积的气流通道中，当入射声波的频率高至一定限度时， 由于方向性很强而形成“光束状”传播，很少接触贴附的吸声材料， 消声量明显下降的现象。
dB
m/s
Hz
• 气流再生噪声的大小主要取决于气流的速度和消声器的结构。气流速度增加，声 功率提高，使消声量减少，当气流速度高到一定程度时，消声量变为负值，此时 消声器失去消声作用。
• 所以消声器的设计不应使气流的流速过高，否则不仅消声器的性能受到影响，而 且空气动力性能也会变差。
17
— 感谢聆听 —
➢ 对低频效果不明显； ➢ 通道过多或出现弯曲，会显著增加阻力损失，使消声器的
空气动力性能下降。
18
气流影响
➢ 气流再生噪声：气流速度过大时，在消声器内由于局部阻力和摩 擦阻力形成湍流产生的噪声。
➢ 辐射噪声：高速气流激发消声器构件振动。 ➢ 气流再生噪声倍频程的声功率。
LW 72 60 lg v 20 lg f