消声量计算
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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。
燃气发电机组消声器选型书燃气发电机组配置465Q-1发动机,发动机相关参数如下:型式:四冲程、水冷、自然吸气式发动机排量:0、97L额定转速:3000r/min气缸数:4一、消声器主要结构形式1.抗性消声器:通常对低、中频带消声效果好,高频消声效果差。
2.阻性消声器:对中、高频消声效果好,通常与抗性消声器组合起来使用3.阻抗性符合型消声器:对低、中、高频噪声都有很好的消声效果二、消声器性能要求1.插入损失D=L1-L2式中:D-插入损失,dB;L1-安装消声器前在某点测量的排气声压级,dB;取 111 dB;L2-安装消声器后在某点测量的排气声压级,dB;取91、5 dB;D= 19、5 Db2.消声器功率损失R=(P1-P2)/P1×100%式中:R-发动机额定功率点的功率损失比,%;P1-不带消声器而带空管时的发动机功率,kW;P2-带消声器后发动机功率,kW;我国汽车消声器行业对不同车型的功率损失要求为:重型汽车R≤3%;中型汽车R≤5%;轻型汽车R≤6%,轿车R≤8%。
功率损失<5%三、消声器的消声量首先要确定降低排气噪声的目标值,即由发动机排气噪声大小,频谱特性与消声器所匹配车辆的噪声标准限制来决定消声器消声量大小。
根据整车噪声限制来计算消声器出口噪声限制,假设声源特性属线性声源,声衰减量L为:L=10lg(R2/R1) (dB)(A)式中:R1-消声器出口处噪声限制点到声源点距离;取1m(按试验测试收归返要求);R2-整车噪声限制测点到声源点距离。
取7m(按试验测试要求)L=8、45dB消声量Lm按以下公式计算:Lm=L1-( La+Lb)式中:La-整机噪声限制,取68bB;Lb-机柜降低的噪声,91、5-72=19、5,取19、5 dB;Lm=111-(68+19、5)=23、5 dB国华配YH465Q:>25 dB ,可满足要求。
7m处噪声限定值为:L7=68-8、45=59、55 dB四、消声器容积美国Nelson消声器公司推荐的消声器容积计算公式为:V=Q*n*Vst/1000*(τ*i)0、5式中:V-消声器容积n-发动机转速,r/min;取3000i-缸数,取4,τ-冲程数,取4,Vst-发动机排量,L,取0、97LQ-与消声效果有关的修正系统,可取2~6,对消声器要求越高时,Q应越大。
阻性消声器的设计(1)确定消声量根据法规、标准及声源确定消声器所需的消声量。
在大多数情况下,消声量是以A计权声级计算。
参照相应的NR曲线,确定各倍频带或1/3倍频带需要的消声量。
(2)选定消声器的结构形式根据消声器的流量和允许的流速大小(一般情况下,流速控制决定于阻力要求和消声器消声量要求),确定所需要的通流面积,然后根据通流面积的大小来选定消声器的结构形式。
按照一般的常规设计,通道的当量直径小于300mm 时,可选用单通道直管式;当通道当量直径大于300mm而小于500mm时,应在通道中加设吸声层或吸声芯,消声器的有效通流面积要扣除吸声层或吸声芯所占面积,以避免由于流速增加而引起的不良影响;当直径大于500mm时,当考虑采用片式、蜂窝式等其他形式的消声器。
(3)选用吸声材料吸声材料声学性能的好坏是决定消声器声学性能的重要因素。
除首先考虑其声学性能外,还需考虑消声器的实际使用条件。
在高温、潮湿、有腐蚀气体等特殊环境中使用的消声器,应考虑吸声材料的耐热、防潮、抗腐蚀性能。
(4)决定消声器长度在通道截面确定后,增加消声器的长度可以提高消声量。
消声器的长度主要根据声源强度和具体的降噪要求决定,还应注意现场有限空间所允许的安装尺寸。
(5)选择吸声材料的护面结构由于消声器中一般要通过具有一定流速的气流,所以必须采用护面结构固定和保护吸声材料。
XW-Ⅲ型.Ⅳ型微穿孔板消声器 XW-Ⅲ型.Ⅳ型微穿孔板消声器为圆形。
其中XW-Ⅲ型是单空腔结构,XW-Ⅳ型是双空腔结构。
XW-Ⅲ型消声量为15-20dB(A), XW-Ⅳ型消声量为20-25dB(A)。
XW-Ⅲ型.Ⅳ型消声器压力损失10-40Pa(风速5-15m/s)。
有效长度L=2m,安装长度L1=2.16m。
XW-Ⅲ型微穿孔板消声器结构外形图XW-Ⅳ型微穿孔板消声器结构外形图XW-Ⅲ型.Ⅳ型微穿孔板消声器系列规格表序号法兰内径d(mm)外形尺寸D(mm)风量m3/h XW-ⅢXW-Ⅳ1 100 300 400 2202 150 350 450 5403 200 400 500 8904 250 450 550 14005 300 540 640 18506 350 620 720 28807 400 700 800 35908 450 750 850 45509 500 820 920 562010 550 870 970 711011 600 1000 1100 810012 650 1080 1180 900013 700 1140 1240 1102014 750 1190 1290 1250015 800 1240 1340 1440016 850 1290 1390 1380017 900 1400 1500 1824018 950 1450 1550 19900Z型轴流风机消声器主要用于降低轴流风机噪声,在各类工业、民用、公共建筑工程的进风、排风及矿井通风降噪工程中有广泛应用。
阻性消声器的设计与消声量计算⽅式阻性消声器的设计(1)确定消声量根据法规、标准及声源确定消声器所需的消声量。
在⼤多数情况下,消声量是以A计权声级计算。
参照相应的NR曲线,确定各倍频带或1/3倍频带需要的消声量。
(2)选定消声器的结构形式根据消声器的流量和允许的流速⼤⼩(⼀般情况下,流速控制决定于阻⼒要求和消声器消声量要求),确定所需要的通流⾯积,然后根据通流⾯积的⼤⼩来选定消声器的结构形式。
按照⼀般的常规设计,通道的当量直径⼩于300mm 时,可选⽤单通道直管式;当通道当量直径⼤于300mm⽽⼩于500mm时,应在通道中加设吸声层或吸声芯,消声器的有效通流⾯积要扣除吸声层或吸声芯所占⾯积,以避免由于流速增加⽽引起的不良影响;当直径⼤于500mm时,当考虑采⽤⽚式、蜂窝式等其他形式的消声器。
(3)选⽤吸声材料吸声材料声学性能的好坏是决定消声器声学性能的重要因素。
除⾸先考虑其声学性能外,还需考虑消声器的实际使⽤条件。
在⾼温、潮湿、有腐蚀⽓体等特殊环境中使⽤的消声器,应考虑吸声材料的耐热、防潮、抗腐蚀性能。
(4)决定消声器长度在通道截⾯确定后,增加消声器的长度可以提⾼消声量。
消声器的长度主要根据声源强度和具体的降噪要求决定,还应注意现场有限空间所允许的安装尺⼨。
(5)选择吸声材料的护⾯结构由于消声器中⼀般要通过具有⼀定流速的⽓流,所以必须采⽤护⾯结构固定和保护吸声材料。
XW-Ⅲ型.Ⅳ型微穿孔板消声器 XW-Ⅲ型.Ⅳ型微穿孔板消声器为圆形。
其中XW-Ⅲ型是单空腔结构,XW-Ⅳ型是双空腔结构。
XW-Ⅲ型消声量为15-20dB(A), XW-Ⅳ型消声量为20-25dB(A)。
XW-Ⅲ型.Ⅳ型消声器压⼒损失10-40Pa(风速5-15m/s)。
有效长度L=2m,安装长度L1=2.16m。
XW-Ⅲ型微穿孔板消声器结构外形图XW-Ⅳ型微穿孔板消声器结构外形图2 150 350 450 5403 200 400 500 8904 250 450 550 14005 300 540 640 18506 350 620 720 28807 400 700 800 35908 450 750 850 45509 500 820 920 562010 550 870 970 711011 600 1000 1100 810012 650 1080 1180 900013 700 1140 1240 1102014 750 1190 1290 1250015 800 1240 1340 1440016 850 1290 1390 1380017 900 1400 1500 1824018 950 1450 1550 19900Z型轴流风机消声器主要⽤于降低轴流风机噪声,在各类⼯业、民⽤、公共建筑⼯程的进风、排风及矿井通风降噪⼯程中有⼴泛应⽤。
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。
8.消声技术课程教学基本要求:了解消声器的总体要求,理解阻性消声器、抗性消声器的消声机理,掌握阻性消声器消声量的计算,消声系数与吸声系数的换算关系,高频失效频率,具备对消声器的设计及应用的能力。
课程内容:消声器的总体要求,插入损失,传声损失,减噪量,声衰减量,消声器的分类,阻性消声器的原理,阻性消声器消声量的计算,消声系数与吸声系数的换算关系,高频失效频率,阻性消声器的种类,阻性消声器的设计,抗性消声器的机理及分类,抗性消声器消声量的计算,改善消声频率特性的方法,阻抗复合消声器,消声器的设计及应用。
概述消声器是消减气流噪声的装臵,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。
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臵。
一、消声器性能评价:对一个好的消声器要有五个方面的基本要求:1)消声性能要求具有较高的消声量和较宽的消声频率,也就是说要在所需要的消声频率范围有足够大的消声量;2)空气动力性能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;不能降低风量,保证气流畅通。
气流通过消声器时所产生的气流再生噪声不应影响空气动力设备的正常运行。
3)机械结构性能消声器的材料应坚固耐用,要有耐高温、腐蚀、潮湿、粉尘等特殊环境的功能。
且要求体积要小,重量要轻,结构简单,便于加工,安装和维修。
4)外形和装饰除消声器几何尺寸和外形应符合实际安装空间的需要外,消声器的外形应美观大方,表面装饰应与设备总体相协调,体现环保产品的特点。
5)价格费用要求在选材、加工等要考虑减少材料损耗,在具有一定消声量的同时,消声器要价格便宜,使用寿命长,有一个较好的性价比。
二、消声器声学性能评价指标1)插入损失(L IL)消声器的插入损失指系统中安装消声器前后在系统外某给定点(包括管道内或管道外)测得的平均声压级之差。
其中A计权插入损失(LIL)A的计算式如下:(L IL)A=L PA1- L PA2式中,L PA1为装置消声器前某测点的A声级,dB;L PA2为装置消声器后测点的A声级,dD。