消声器的分类和消声原理

(1)消声器的分类和消声原理

消声器根据其消声原理的不同，可分为阻性和抗性两大类，这两类消声器具有不同的消声特性，阻性消声器主要消除中、高频噪声，抗性消声器主要消除中、低频噪声。工程中实际应用的消声器往往根据需要采用综合型的阻抗复合式消声器。

    阻性消声器的消声原理是：借助安装在管壁上的吸声材料，或按一定方式在管道中排列组合起来的吸声结构的吸声作用，使沿管道传播的噪声能量转化为热能而衰减，从而达到消声的目的。

    抗性消声器的消声原理是：它不直接吸收声能，而是借助管道截面的突出扩张或收缩，或旁接共振腔，使沿管道传播的部分噪声在突变处向声源方向反射回去而不通过消声器，从而达到消声的目的。

    (2)消声器的种类

    常用消声器的种类有： 管式阻性消声器、片式阻性消声器、折板式阻性消声器、声流式阻性消声器、弯管式阻性消声器、迷宫式阻性消声器、蜂窝式阻性消声器、 微 穿孔板消声器、扩张式消声器、内接管扩张式消声器、共振腔消声器、阻性-扩张式复合型消声器、阻性-共振腔复合型消声器、降压扩容消声器等。

（3）各种类型消声器的特点及使用

见表7-52

表7-52 各类消声器的热电及适用范围

形 式		主要特点	适用范围
阻性消声器	管式阻性消声器	有良好的中、高频消声性能，阻力小	高压小风量风机
	片式阻性消声器	消声性能同上，但阻力稍大	低压大风量风机
	蜂窝式阻性消声器	有良好的中、高频消声性能，但阻力稍大	低压大风量风机
	折板式阻性消声器	消声性能较前三种好，但阻力大	鼓风机
	声流式阻性消声器	同上，但阻力略小于前一种	鼓风机
	弯管时阻性消声器	高频消声性能好	管路系统
	迷宫式阻性消声器	低、中频消声性能较好，但阻力大	气流速度低的管路
抗性消声器	扩张式消声器	低、中频消声性能好，但阻力大	柴油机、压缩机
	内接管扩张式消声器	低、中频消声频带较前一种更宽些	柴油机、压缩机
	共振腔消声器	消声频带窄，但对低频峰值噪声消声效果好	多与阻性消声器组合使用
	微穿孔板消声器	消声频带较共振消声器宽，阻力小，耐高温，不怕水蒸气和油雾，成本高	清洁度要求高的空调系统、气流速度较高的场合
阻抗复合型消声器	阻性扩张式复合型消声器	消声频带宽	要求消声频带宽的管路系统进排气口
	阻性共振腔复合型消声器	消声频带宽，低频消声性能有改善	要求消声频带宽的管路系统进排气口
其他	降压扩容消声器	利用节流原理降压并获得消声效果	高压容器或锅炉上

噪声控制

(4)吸声材料和吸声结构

 ②共振吸声结构利用各种打孔或不打孔的薄板，并在其后面设置一定深度的密封空  腔，组成共振吸声结构，以解决低频声的吸收。共振吸声结构大致分为薄板共振和穿孔板共振两种类型。

a．薄板共振吸声结构的共振频率一般为80～300Hz之间。若不考虑薄板本身的刚度所具有的弹性，其结构的共振频率f ₀ ，按式(7-114)估算。

只有当入射声波的频率与板振动系统的固有频率相同时，共振吸声结构； 能也就得到最大的吸收。 因此，薄板共振吸声结构的吸声频带较窄，吸收系数不高。 为改善这种结构的吸声性能，在薄板结构的边缘上（即板与龙骨交接处）放置一些增加结构阻尼特性的软材料，如海绵条、毛毡等，或在空腔中设置多孔的矿棉或玻璃毡等吸声材料，也可采用不同单元大小的薄板和不 规则 整深的结构来展宽吸声频带的宽度。

 b．穿孔板共振吸声结构  一般是指在石棉水泥板、石膏板、硬质板、胶合板以及铝板、钢板等薄板上穿以小孔，并在其后设置空腔，见图7-72所示。

穿孔板共振吸声结构的共振频率f ₀ ，按式（7 -115）计算。

式中  f ₀ ——共振频率，Hz；

c——声速，m/s；

p——穿孔率（穿孔面积与总表面积之比的百分率）；

s——单孔的截面积，㎡

L _k ——孔的有效径长，L _k= δ+π/4d，m；

δ——板厚，m；

d——孔的直径，m。

一般穿孔板的设计尺寸：板厚1.5mm，孔径2～15mm，穿孔率为0.5%～5%，也可到15%，腔深100～250mm。

穿孔板共振吸声结构，在共振频率f ₀ 附近具有最大的吸声性能，但吸声频带很窄。为扩大结构的吸声频带带宽，可采取以下措施：将孔径设计偏小些或在穿孔板后附贴一层透声性能好的薄布、玻璃布等纺织品，也可附贴一层薄的多孔吸声材料，以提高孔内阻尼；同时采用几种不同尺寸的共振吸声结构，使吸声的频带扩宽。