第7章-消声技术-1-11.30-阻性消声器

消声器的基本知识消声器是控制空气动力性噪声往外传播的有效设备。

它可以看作是管道系统的一个组成部分，在内部做声学处理后，可以减弱噪声的产生与传播，且不影响气流通过，在空气动力性机械设备进、出口气流道口安装一台消声器，可以使进、出口噪声消声量达到10-40db(A)，相应地响度降低50%-93%，主观感觉有明显效果。

消声器按消声原理可以分为：阻性消声器、抗性消声器、微孔消声器、阻抗性复合消声器。

阻性消声器具有吸收中高频声，加工制造简单等特点。

抗性消声器具有针对性强，中低频吸收效果好，不用吸声材料等特点。

微孔消声器是一种新型消声器，该消声器具有低、中频宽带消声性能。

主要用于电厂高压、高温排气放空等。

阻抗性复合消声器具有消声频带宽等特点。

主要用于声级很高、低中频宽带噪声的消声。

评价消声器的性能有两个方面：一是消声器的空气动力性能气动性评价；二是消声器的消声性能评价。

气动性能不但是评价消声器好坏的一个重要指标，也是衡量消声器是否具有实用价值的标志。

选用或设计消声器时，首先要考虑到消声器压力损失必须在许可的极限范围之内，其次要满足噪声标准的要求，这两个方面却一不可。

阻性消声器：阻性消声器的种类很多，按照气流通道的几何形状可分为通道片式消声器、通道拆板式消声器、双圆筒式消声器、室式(迷宫式)消声器、蜂窝状消声器、菱形消声器、正弦波形消声器及圆筒插管式消声器。

阻性消声器的消声原理是利用声阻进行消声的，也就是说，在推导消声量的计算公式时，仅仅考虑声阻碍对消声的贡献，而忽略声抗的影响。

在实际工程中，常常利用吸声材料来制作阻性消声器，以达到降低噪声的目的。

这是由于当声波通过衬贴有多孔吸声材料的管道时，声波将激发多孔材料中无数小孔内空气分子的振动。

其中一部分声能将用于克服摩擦阻力和粘滞力，而变为热能。

一般的说，阻性消声器具有良好的中高频消声性能，而低频性能则较差。

然而只要适当增加吸声材料的厚度、密度以及选用较低的空隙率，低中频消声性能就能大大改善，从而可以做成宽频带阻性消声器。

2.3 消声降噪工程复习要求1、熟悉各类消声器的消声机理、特性及其适用范围。

2、掌握各类消声器的设计和应用。

3、了解消声器性能的基本测量方法。

一、阻性消声器采用消声器降低噪声是主要的噪声控制之一，对于大多数以气流噪声为主要噪声源的设备和以气流通道为主要噪声传播途径的场所，消声器往往是有效的控制措施。

为了有效利用消声器控制气流噪声，实施消声降噪工程，首先要了解各类消声器的特性和设计方法，在噪声源和噪声传播途径识别基础上，选择合理的设计方案。

1、阻性消声器的分类阻性消声器的种类和形式很多，一般按气流通道的几何形状，可以分为直管式、片式、折板式、蜂窝式、迷宫式、声流式、盘式、弯头式等。

（1）直管式消声器是结构最简单的一种阻性消声器，吸声材料直接布置在管道内壁、根据管道的需要可以是圆形或方形。

由于只有一个气流通道，适合流量不大的情况使用。

（2）片式消声器适合较大风量和较大管道情况使用。

由于把大的管道分成多个尺寸较小的消声通道，即可以保持较大的气流通道，又增加了气流通道的吸声材料的周长，使之具有较好的消声效果。

（3）折板式消声器是在片式消声器的基础上，增加气流通道的长度和弯曲，增加噪声和吸声材料的接触时间，减少高频噪声的直接投射，适当地增加了消声效果，但是和片式消声器比较阻力也要增加。

（4）蜂窝式消声器的结构特点类似于片式消声器，只是为了进一步减小每一个消声器通道截面尺寸，把整个大的通道分成多个蜂窝式小的消声通道。

（5）迷宫式消声器是在直管消声器基础上，插入一些吸声障板，使声波不断的由一个小室绕行到另一个小室，从而增加了消声效果，特别在中低频率范围，当然阻力也要增加。

迷宫式消声器中的气流速度不宜太高。

（6）声流式消声器类似于折板式消声器，只是为了减小阻力，把通道加工成声流式。

声流式消声器阻力较低，但是结构较为复杂，加工难度较大。

（7）盘式消声器的形状类似圆盘，具有较小的长度，气流和声波通过圆盘四周辐射，适合于在某些情况下，现场条件和空间不容许安装较长形状的消声器。

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。

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。