消声器结构对气流再生噪声的影响

2005年4月

农业机械学报

第36卷第4期

消声器结构对气流再生噪声的影响

刘丽萍　肖福明　陶莉莉

【摘要】　设计了3种具有代表性的抗性消声器,并进行了试验。试验结果表明消声器结构对气流再生噪声以及消声量有影响。进行了气流再生噪声的估算。

关键词:消声器　气流　噪声中图分类号:T K 411+16

文献标识码:A

Exper i m en ta l Study on A ir Flow Regenera tion No ise w ith M uff ler Structure

L iu L i p ing 1　X iao Fum ing 1　T ao L ili

2

(11S hand ong U n iversity 21S hand ong J iaotong Colleg e )

Abstract

A ir flow m uffler can change the regu lar of tran s m issi on and attenuati on of sound ,on the o ther hand ,it can m ake an additi onal no ise in m uffler ,that is air flow regenerati on no ise .Som eti m es it can offset no ise eli m inati on of m uffler ,fu rtherm o re ,it can m ake m uffler lo se efficacy .T h ree k inds of rep resen tive resistance m ufflers w ere designed in th is p ap er ,and the exp eri m en ts w ere done .T he resu lts show ed that m uffler structu re had influence on air flow regenerati on no ise and no ise eli m inati on value .A nd the air flow regenerati on no ise value w as esti m ated .Som e advices w ere given here in the p ap er to structu re design in o rder to i m p rove the m uffler .

Key words M uffler ,A ir flow ,N o ise

收稿日期:20030917

刘丽萍　山东大学能源与动力工程学院　讲师,250061　济南市肖福明　山东大学能源与动力工程学院　教授

陶莉莉　山东交通学院汽车检测中心　讲师,250023　济南市

引言

气流对消声器消声性能的影响主要表现为两个方面:气流的存在会引起声传播和声衰减规律的变化;气流在消声器内产生一种附加噪声,即气流再生噪声。当气流流过消声器时,将遇到消声器壳内的截面突变、穿孔板、弯头等情况产生涡流以及气流和消声管道表面的摩擦而发出噪声。这种噪声将会降低消声器的消声效果,使消声器所表现出来的消声性能大大降低,严重时将会使消声器失效,甚至变成噪声发生器。

本文设计3种具有代表性的抗性消声器,探讨不同结构消声器对气流再生噪声的影响,进行气流再生噪声的估算。

1　试验装置及方法

111　试验装置

图1为自行设计安装的消声器模拟试验台。试验台架前部安装风机(风源),以产生通过排气消声器的气流。试验台架中部安放音箱(噪声源),能产生足够大的各频带噪声。扬声器固定在音箱内的隔板上,两只扬声器在主管道两侧对称放置,产生均匀声场。需要测试的排气消声器安装在台架的后部。试验台架末端安装消声末端装置,防止声音的反射,流经消声器的气流和声音由此通往大气中。功率放大器起放大噪声的作用。112　排气消声器结构

为了探讨消声器结构对气流再生噪声的影响,

图1　排气消声器模拟试验台示意图

F ig .1　Sketch m ap of m uffler si m u lati on test 2bed

1.风机

2.旁通阀

3.调节风阀

4.音箱

5.气流速度测孔

6.消声器前测孔

7.排气消声器

8.消声器后测孔

9.隔声墙

　10.消声末端　11.功率放大器　12.白噪声发生仪

设计了3种具有代表性的抗性消声器(

如图2所示)。3种消声器的外型结构尺寸均相同,内部结构不同。A 型消声器进、出口管不同轴;B 型消声器进、出口管同轴;C 型消声器进、出口管不同轴,且出口管末端装有蜂窝状催化转化器。

图2　消声器结构示意图

F ig .2　Sketch m ap of m uffler structu re

(a )A 型　(b )B 型　(c )C

型

113　试验

11311　噪声声压级的比较

试验中噪声源包括:①白噪声发生仪、功率放大器、音箱系统,此为第一噪声源。②风机系统,即气流源,此为第二噪声源。分别测量输入端不同噪声源

(6215～8000H z ),3种消声器输出端随气流速度变化时的噪声声压级测量结果如图3～5所示。

从图中可以看出,不论流速大小、频率高低,B 型结构抗性消声器比A 型和C 型消声器的噪声声压级都要大得多。而且噪声声压级随气流速度的增大而增大。

图3　A 型抗性消声器噪声测量结果

F ig .3　N o ise m easu rem en t of A style fastness m uffler

图4　B 型抗性消声器噪声测量结果

F ig .

4　N o ise m easu rem en t of B style fastness m uffler

图5　C 型抗性消声器噪声测量结果

F ig .5　N o ise m easu rem en t of C style fastness m uffler

11312　消声量随气流速度的变化

保持输入端噪声源不变(1000H z ),测量输出端消声器的噪声声压级,从而得到不同流速下不同结构消声器的消声量。测量结果如图6。

图6　不同结构消声器消声量随气流速度的变化曲线

F ig .6　Changing trend of differen t m uffler no ises

eli m inati on w ith air flow speed

从图中看出,A 型和C 型抗性消声器的消声量明显比B 型消声器大得多。当流速达4811m s 时,A 型抗性消声器的消声量降为18dB (A ),即比无气流时下降了5dB (A );C 型抗性消声器的消声量降为1413dB (A ),比无气流时下降了912dB (A )。而B 型抗性消声器受高速气流的影响很大,当流速达4811m s 时,消声量变为-2dB (A ),即此时消声器

不但不消声,反而使排气噪声增大,消声器变成了噪声放大器。

对于B 型抗性消声器,在低流速时,尚有一定消声量;当气流速度达到48m s 时,因进出口管位

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4　第4期刘丽萍等:消声器结构对气流再生噪声的影响