第九章机械振动与噪声PPT课件.ppt

消 声 器锅炉烟囱消声器 汽车消声器 1Chapter 9 消声器o9.1 消声器性能评价o9.2 消声器的分类和消声机理o9.3 消声设计29.1 消声器性能评价o9.1.1 声学性能o9.1.2 空气动力性能o9.1.3 结构性能39.1.1 声学性能1.插入损失2.传递损失3.传递声压级差4.插入声压级差41.插入损失插入损失：系统中插入消声器前后管道出口端噪声的声功率级之差，单位分贝。5 2.传递损失Dt 传递损失：消声器进口端声功率级与出口端声功率级之差。3.传递声压级差消声器进口端面测得的平均声压级与出口端测得的平均声压级差。64.插入声压级差安装消声器前后在同一点测得的声压级差或同一小块面积得到的平均声压级差。7a.局部阻力损失 b.摩擦阻损:是由于气流与消声器各壁面之间的摩擦而产生的阻力损失。9.1.2 空气动力学性能阻力损失89.1.3 结构性能材料坚固、耐用；体积小、重量轻；结构简单、便于加工、使用、价格便宜。9消声器的基本要求o声学性能o空气动力性能o结构机械性能o外观要求o价格要求109.2 消声器的分类和消声机理消声器 阻性消声器抗性消声器微穿孔板消声器扩散性消声器 有源消声器119.2.1 阻性消声器o1.消声机理：内设吸声材料或结构一维公式：经验公式（无规入射）：:消声器的消声系数L:消声器横截面铺设吸声材料的边长总和，ml:消声器长度，S：消声器截面积122.阻性消声器的优缺点优点：在较宽的中、高频范围内消声，特别是对刺耳的高频声消声效果明显。缺点：在高温、高速、含水蒸汽、含尘、含油以及对吸声材料有腐蚀性的气体中寿命短，消声效果差；对低频噪声消声效果不理想。133.高频失效频率c声速，m/s；deq消声通道的等效直径，m144.常用阻性消声器的类型o1.直管式 2.片式 3.蜂窝式o4.折板式 5.声流式 6.室式 o7.迷宫式 8.盘式 9.弯头式 152.片式消声器o优点：结构不复杂，中、高频消声效果好，阻力系数较小。173.折板式消声器o优点：适用于压力和噪声较高的设备。o缺点：大大增加了阻力损失。184.声流式消声器o优点：可达到高消声、低阻损的要求，阻力系数介于片式和折板式消声器之间，适用于大断面流通管道。o缺点：加工复杂，造价较高。195.蜂窝式消声器o优点：中、高频消声效果好，可根据不同的适应范围，设计单元结构。o缺点：阻力损失较大，阻力系数一般在1-1.5之间，用于风量较大、流速较低的情况。206.室式消声器o优点：消声频带较宽，消声量较大。o缺点：阻力损失较大，占用空间也大，一般适用于低速进排风消声。217.迷宫式消声器o优点：可用于流量大、流速低，要求消声量高的情况。o缺点：气流速度不能过大，否则产生的阻力损失较大。228.盘式消声器o优点：阻损小，体积小，重量轻、安装简便o用于锅炉鼓风机进风口消声、各类风机进风口或管道开口端。隔声罩、室顶部的散热消声器风口。239.弯头式 o优点：结构简单、体积小，占地少，在通风空调工程中应用普遍o缺点：较大的压力损失24应用实例:某型号风机，风量为40m3/min，进气管口直径为200mm，距进气口3m处测得的噪声频谱如表。要求消声后在距进气口3m处达到NR90，试对进气口作阻性消声器设计。2降噪要求降噪要求/NR90107100959290878684序序号号项目项目倍频程中心频率倍频程中心频率/Hz6312525050010002000400080001进气口噪声进气口噪声/dB109112104115116108104943消声量消声量/dB212923262118104L/S2020202020202020700.030.520.780.860.850.830.800.786(0)0.40.71.11.31.31.21.21.15消声器长度消声器长度/m0.250.860.860.891.000.880.750.45259.2.2 抗性消声器优点：不需要使用多孔吸声材料，耐高温、抗潮，流速较大，洁净要求较高的条件有优势。对低频噪声有较好的效果。不使用吸声材料，依靠管道截面的突变或旁接共振腔，通过声波的反射、干涉降低声能量。26常用抗性消声器的类型o1.扩张室式消声器o2.共振式消声器o3.干涉式消声器271.扩张室式消声器o利用管道横断面的扩张和收缩引起的反射和干涉现象进行消声。281.扩张室式消声器a.消声量的计算：消声器的传递损失：293031b.改善消声特性的方法：多节扩张室串联32b.改善消声特性的方法：在扩张室内插入内接管33c.上、下限截止频率：342.共振式消声器o利用共振吸声原理进行吸声。优点：适用于低中频频段缺点：消声频带窄352.共振式消声器a.消声量的计算：对频率为f 的声波的消声量为：362.共振式消声器372.共振式消声器o某一频带内共振时的消声量：倍频带：1/3倍频带：382.共振式消声器b.改善消声性能的方法：o选定较大的 值；o增加声阻；o多节共振腔串联。39应用实例：在管径为100mm的常温气流管道上，设计一单腔共振消声器，要使其中125Hz的倍频程上有15dB的消声量。（1）通流面积S=0.00785m2，由D=10lg(1+22)，求得=4（3）确定设计方案为与原管道同轴的圆筒形共振腔，内径为100mm，外径为400mm，则共振腔的长度为：40230413.干涉式消声器o原理：借助于相干声波相互抵消作用，来达到消声目的。o分类：无源(被动式)消声器和有源(主动式)消声器两类。o特点：具有显著的频率选择性。42无源消声器：将声波分成两路，在并联的管道内分别传播不同的距离后，再汇合在一起。43有源消声器人为外加相位相反的声波使它们产生干涉而抵消。449.2.3 阻抗复合式消声器459.2.4 微穿孔板式消声器469.2.5 扩散消声器1.小孔喷注消声器2.多孔扩散消声器3.节流减压消声器降低流速极高的排气放空噪声471.小孔喷注消声器48492.多孔扩散消声器503.节流减压消声器519.3 消声设计原则o消声措施适用于降低空气动力性机器、设备的噪声。1.根据所需降噪量、空气动力性能要求以及空气动力设备管道中的防潮、耐蚀、防火、耐高温等要求，选择消声器类型。噪声源具体采取措施低、中频为主（离心式通风机）阻性或阻抗复合式消声器带宽噪声源（高速旋转鼓风机、燃气轮机）阻抗复合式消声器或微穿孔板消声器脉动性低频噪声源（空气内燃机）抗性消声器或微穿孔板消声器高压、高速排气放空噪声（排气噪声）扩散消声器潮湿高温、油雾，有火焰空气动力设备抗性消声器或微穿孔板消声器529.3 消声设计原则2.根据声源空气动力性能的要求，考虑消声器的空气动力性能，使消声器的阻力损失控制在机械设备正常的工作范围内；3.设计消声器时，考虑到气流再生噪声的影响，使气流再生噪声小于环境允许的噪声级；4.注意消声器和管道中的气流速度；5.还应该考虑到隔声及坚固耐用、体积大小与空气机械设备匹配问题。53