消聲器的消聲量是評(píng)價(jià)其聲學(xué)性能好壞的重要指標(biāo)，但測(cè)量方法不同，所得消聲量也不同。

靜態(tài)消聲量：當(dāng)消聲器內(nèi)僅有聲音（沒(méi)有氣流）通過(guò)時(shí)，所測(cè)量消聲量。

動(dòng)態(tài)消聲量：當(dāng)消聲器內(nèi)有聲音和氣流同時(shí)通過(guò)消聲器時(shí)，測(cè)得的消聲量。

消聲器的分類：

阻性消聲器：

消聲原理：利用吸聲材料消聲。把吸聲材料固定在氣流通道內(nèi)壁或按一定的方式在管道中排列起來(lái)，因磨擦阻力和黏滯力將聲能轉(zhuǎn)化為熱能而散發(fā)掉，從而達(dá)到消聲的目的。與電學(xué)類比，吸聲材料就相當(dāng)于電阻，故稱阻性消聲器。

消聲的頻率特性：具有良好的中、高頻消聲性能。

適用范圍：消除風(fēng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)、排氣噪聲（即氣體流速不大的情況）。

降噪量與材料吸聲性能和周長(zhǎng)/截面比有關(guān)。

1.直管式消聲器：

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、氣流直通，阻力損失小，適用于氣體流量較小的情況。

缺點(diǎn)：不適用于氣體流量較大的情況。

2.片式消聲器

消聲衰減量與單通道直管式消聲器計(jì)算公式相似；

結(jié)構(gòu)：相當(dāng)于多個(gè)單通道直管式消聲器組成；

當(dāng)片式消聲器每個(gè)通道的構(gòu)造尺寸相同時(shí)，只要計(jì)算單個(gè)通道的消聲量。

特點(diǎn)：中、高頻消聲效果好，阻力系數(shù)較小。

通常取消聲片厚度為50-350mm，片間距離（通道寬度）取100-250mm。

3.折板式消聲器

結(jié)構(gòu)：將片式消聲器中的直板改為折板，是片式消聲器的變形。

原理：將直通道改為曲折通道，給定直線長(zhǎng)度情形下，可增加聲波在管道內(nèi)的反射次數(shù)，即增加聲波與吸聲材料的接觸機(jī)會(huì)，改善消聲性能。提高消聲量。

為了減小阻力損失，折角一般小于20°。

適用于高壓風(fēng)機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)的消聲。

4.聲流式消聲器

結(jié)構(gòu)：將折板式的折角變?yōu)槠交⌒伟濉?/p>

特點(diǎn)：可使氣流通過(guò)流暢，阻力減小，達(dá)到高消聲、低阻損的要求，阻力系數(shù)介于片式和折板式消聲器之間，適用于大斷面流通管道。

缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工難度大，造價(jià)較高。

5.蜂窩式消聲器：

結(jié)構(gòu)：若干個(gè)小型直管式消聲器并聯(lián)而成。

原理：小型管道的周長(zhǎng)與截面積之比值L/S比直管式和片式大，所以消聲量較高。

特點(diǎn)：小管的尺寸很小，使高頻失效頻率大大提高，改善了高頻消聲特性。

計(jì)算：一個(gè)小型直管消聲器的消聲量就可以表示整個(gè)消聲器的消聲量。

由于構(gòu)造復(fù)雜，阻力較大，通常用于風(fēng)量較大的低流速場(chǎng)合。

6.彎頭式消聲器：

結(jié)構(gòu)：在彎管壁面襯貼吸聲材料，其形式有圓管彎頭、矩形性彎頭、圓弧形彎頭和直角形彎頭。

原理：彎頭式消聲器能改變管道內(nèi)氣流的方向。

特征參數(shù)：

彎頭上襯貼吸聲材料的長(zhǎng)度，一般相當(dāng)于管道截面尺寸的2-4倍。

彎頭的插入損失大致與彎折角度成正比，如30°彎頭的插入損失僅為90°彎頭的1/3。

對(duì)于無(wú)規(guī)則入射，180°彎頭的減噪量約為90彎頭的1.5倍。

阻性消聲器性能的影響因素：

控制氣流噪聲的主要措施，一是按聲源特性和消聲器的消聲量確定合適的氣流速度；二是選擇合適的消聲器結(jié)構(gòu)，改善氣流狀態(tài)，減少湍流發(fā)生。

一般情況下，對(duì)于空調(diào)用消聲器流速不應(yīng)超過(guò)5m/s；對(duì)風(fēng)機(jī)和空壓機(jī)不應(yīng)超過(guò)20-30m/s；對(duì)內(nèi)燃機(jī)和鑿巖機(jī)不應(yīng)超過(guò)30-50m/s，對(duì)于大流量的排氣放空消聲器，流速可選在50-80m/s左右。

根據(jù)18K116-4 XZW50型消聲彎頭選用與制作（選用分冊(cè)）要求：

例1：選用同一種吸聲材料（平均吸聲系數(shù)為0.46）襯貼的消聲管道，管道有效長(zhǎng)度為2m，管道有效截面積1500cm2。當(dāng)截面形狀分別為圓形、正方形和1：5矩形時(shí)，試問(wèn)哪種截面形狀的聲音衰減量最大？哪種最?。?/p>

解：1）當(dāng)管道為圓形時(shí)：

氣流影響：

氣流對(duì)消聲器聲學(xué)性能的影響，主要表現(xiàn)為：一是氣流會(huì)引起聲傳播和衰減規(guī)律的變化；二是氣流在消聲器內(nèi)產(chǎn)生“氣流再生噪聲”；三是氣流通過(guò)消聲器時(shí)總壓會(huì)有一定程度的降低，稱為氣流的阻力損失。

（1）氣流對(duì)聲傳播規(guī)律的影響

有氣流時(shí)的消聲系數(shù)公式：

折射的影響：

聲波在阻性管道內(nèi)傳播，伴隨氣流，而氣流方向與聲波方向一致，則使聲波衰減系數(shù)變小，反之，聲波衰減系數(shù)變大。影響衰減系數(shù)的最主要因素使馬赫數(shù)M=v／c，即氣流流速與聲速的比值。順流和逆流相比，逆流對(duì)消聲有利。但是實(shí)際中氣流流速都不會(huì)太高，即使氣流流速為30～40米/秒時(shí)M=0.1，對(duì)整個(gè)消聲器的消聲性能影響并不大，因此，一般可忽略不計(jì)。

另外，從氣流速度引起聲波傳播折射的現(xiàn)象來(lái)看，消聲器在排氣管道和進(jìn)氣管道也表現(xiàn)不同。氣流與聲波方向一致時(shí)，能有效的吸聲，相反時(shí)，對(duì)消聲作用不利。但實(shí)際當(dāng)中氣流不是很大，所以，無(wú)論從哪一個(gè)角度來(lái)看，氣流對(duì)聲傳播規(guī)律的影響都不是很明顯的。

（2）氣流再生噪聲的影響

分析氣流再生噪聲主要有兩點(diǎn)：一是氣流經(jīng)過(guò)消聲器時(shí)，因結(jié)構(gòu)復(fù)雜造成局部阻力和摩擦阻力而產(chǎn)生一系列湍流，相應(yīng)地輻射一些噪聲；二是氣流激勵(lì)消聲器構(gòu)件振動(dòng)而輻射噪聲。

（3）氣流的壓力損失

氣流的總壓損失與氣流的流速平方成正比，并與通道的平直性，以及壁面的粗糙度等因素有關(guān)。包括摩擦壓力損失、管道突擴(kuò)處的局部阻力損失、管道突窄部的局部阻力損失、彎頭的局部阻力損失。

阻性消聲器的設(shè)計(jì)步驟：

確定消聲量；

確定消聲器的結(jié)構(gòu)型式；

選用合適吸聲材料；

決定消聲器的長(zhǎng)度；

合理選擇吸聲材料的護(hù)面結(jié)構(gòu)；

機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；

驗(yàn)算。

抗性消聲器：

擴(kuò)張式消聲器：

消聲原理：擴(kuò)張室消聲器又稱膨脹室消聲器，它是由管和室組成的。它是利用管道截面的擴(kuò)張、收縮引起聲反射和干涉消聲的。

共振式消聲器：

消聲原理：小孔和空腔組成一個(gè)彈性振動(dòng)系統(tǒng)，管壁的孔頸中空氣柱類似活塞，它具有一定的質(zhì)量。當(dāng)聲波傳至頸口時(shí)，在聲壓作用下，空氣柱做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，便與孔壁產(chǎn)生摩擦；使聲能轉(zhuǎn)變成熱能而消耗掉。當(dāng)外來(lái)的聲波頻率與消聲器彈性系統(tǒng)的固有頻率相同時(shí)，便發(fā)生共振。在共振頻率及其附近，空氣振動(dòng)速度達(dá)到最大值。同時(shí)，消耗的聲能量多，消聲量最大。

阻抗復(fù)合式消聲器種類：

阻抗復(fù)合式消聲器根據(jù)其構(gòu)成形式的不同，可分為阻性－擴(kuò)張室復(fù)合式消聲器；阻性－共振腔復(fù)合式消聲器等。

阻抗復(fù)合式消聲器的應(yīng)用：

某廠沖天爐使用的D36型羅茨80／1500鼓風(fēng)機(jī)，消聲器設(shè)計(jì)成阻－擴(kuò)張室串聯(lián)組成的復(fù)合式，如圖所示。

消聲設(shè)計(jì)原則：

消聲措施適用于降低空氣動(dòng)力性機(jī)器、設(shè)備的噪聲。

1.根據(jù)噪聲源所需的噪聲量、空氣動(dòng)力性能要求以及空氣動(dòng)力設(shè)備管道中的防潮、耐蝕、防火、耐高溫等要求，選擇消聲器的類型。

2.根據(jù)聲源空氣動(dòng)力性能的要求，考慮消聲器的空氣動(dòng)力性能，使消聲器的阻力損失控制在機(jī)械設(shè)備正常的工作范圍內(nèi)；

3.設(shè)計(jì)消聲器時(shí)，考慮到氣流再生噪聲的影響，使氣流再生噪聲小于環(huán)境允許的噪聲級(jí)；

4.注意消聲器和管道中的氣流速度；

5.還應(yīng)該考慮到隔聲及堅(jiān)固耐用、體積大小與空氣機(jī)械設(shè)備匹配問(wèn)題。

消聲設(shè)計(jì)程序：

例2：某型號(hào)風(fēng)機(jī)，風(fēng)量為40m3/min，進(jìn)氣管口直徑為200mm。在距進(jìn)氣口3m處測(cè)得的噪聲頻譜如表所列。要求消聲后在距進(jìn)氣口3m處達(dá)到NR90，試對(duì)進(jìn)氣口作阻性消聲器設(shè)計(jì)。

解： 根據(jù)在進(jìn)氣口測(cè)得的噪聲頻譜（第1行）和NR90的降噪要求（第2行），可確定所需要的消聲量（第3行）

根據(jù)分機(jī)的風(fēng)量和管徑，可選用直管阻性消聲器。消聲器氣流通道的截面周長(zhǎng)與截面積之比（第4行）

根據(jù)使用環(huán)境和噪聲頻譜，吸聲材料選用密度為25kg/m3的超細(xì)玻璃絲棉，厚度取150mm。根據(jù)氣流速度，吸聲層護(hù)面采用一層玻璃布加一層穿孔板，板厚2mm，孔徑6mm，孔間距11mm，這種吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)（第5行），查表得消聲系數(shù)（第6行）

計(jì)算各頻帶所需要的消聲器長(zhǎng)度（第7行）

計(jì)算高頻失效頻率：

f=1.85C/D=1.85×340/0.2=3145Hz

關(guān)于18K116-4《XZW50型消聲彎頭選用與制作（選用分冊(cè)）》要求：

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