若要求处置后的噪声低于85 分贝

发表时间: 2019-10-24

第四章 消声 消声器是一种节制气流沿管道的消声 设备,这种拆臵能够正在削减噪声的同时不影 响或削减影响气流的通过,它是降低空气动 力性噪声的次要手艺办法,次要安拆正在风机 进出口和排气口,以及通风换气的处所。 一个机能优良的消声器,可负气流降噪 20~40dB。 第一节 1)阻性消声器 消声道理 一、消声器工做道理 消声道理:操纵吸声材料消声。把吸声材料 固定正在气畅通道内壁或按必然的方 式正在管道中陈列起来,就形成了阻 性消声器,取电学类比,吸声材料 就相当于电阻,故称阻性消声器。 阻性消声器的声衰减量 理论计较公式: P LR ? ? ?? 0 ? ? l S 此中:P-消声器气畅通道断面周长,m S-消声器的气畅通道截面积,m2 l-消声器的无效长度,m φ(a0)-取材料的吸声系数相关的消声系数 H.J. 赛宾经验公式: LR ? 1.03 ? ?? 1.4 P l S 降噪量取材料吸声 机能和周长/截面 比相关。 高频失效频次(即消声机能下降的频次) 基于高频次声音的标的目的性强,取管壁的吸声材料接 触削减。 c f 上 ? 1.85 D 此中:D-消声通道截面平均边长(当量曲 径),m 圆形管道为曲径;矩形管道为边长平均 值,其他管道取面积的开方值。 当频次每添加一个倍频带,其消声量约下降1/3, 其经验估算公式为: 3? N R ? ?R 3 此中:R’-高于失效频次的某倍频带的消声量; R-失效频次处的消声量(做为参考值); N-高于失效频次的倍频程频带数。 例1、选用统一种吸声材料(平均吸声系数为 0.46)衬贴的消声管道,管道无效长度为2m, 管道无效截面积1500cm2。当截面外形别离为 圆形、正方形和1:5矩形时,试问哪种截面 外形的声音衰减量最大?哪种最小? 解: 1)当管道为圆形时 1500 D? ? ? 43.71cm ? 0.437m ? 4 3.14 4 S 由于管道的无效曲径为: 则管道断面无效周长为: P ? ?D ? 3.14 ? 0.437 ? 1.372 m LR ? 1.03 ? 由公式: ?? 1.4 P l S 1.372 LR 1 ? 1.03 ? 0.46 ? ? 2 ? 6.4dB 0.15 1.4 2)当管道截面为正方形时 则管道断面周长为: 所以, LR 2 ? 1.03 ? 0.461.4 ? 1.549 ? 2 ? 7.2dB 0.15 3)当管道截面为1:5矩形时 则管道断面长和宽别离为:5 ? 0.15 ? 0.866m 5 0.15 ? 0.173m 5 则管道断面周长为: P ? 2 ? (0.173? 0.866) ? 2.078m 所以, LR 3 2.078 ? 1.03 ? 0.46 ? ? 2 ? 9.6dB 0.15 1.4 因而,有:LR3>LR2 > LR1 即:管道截面为矩形的声音衰减量最大,截面为圆 形管道声音衰减量最小。 ? 某排气管道所发生的噪声达到120分贝,需要 进行消声处置。若要求处置后的噪声低于85 分贝,所需要材料的吸声系数为0.8,计较所 需要的消声器长度?并求对应的上限失效频 率f上。(消声器通道曲径) ? ? (? ) 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 0.55 0.7 0.9 1.0 1.2 1.5 1.5 ①由 Pl ?L ? ? (? ) S ② l? ?Ld ? 6.25m 4? (? ) f上 ? 1.8c ? 115.2 Hz d 2)抗性消声器 消声道理:通过节制声抗的大小来进行消声 的。取阻性消声器分歧,它晦气用吸声 材料而是正在管道上接截面积突变的管段 或旁接共振腔,操纵声的改变,使 某些频次的声波正在声突变的界面发 生反射、等现象,从而正在消声器的 外侧,达到了消声的目标。 声抗:声的实部啼声阻,声的虚部啼声 抗。声抗分为惯性声抗和容性声抗。前者为正 值,后者为负值;声抗反映声源部门能量激发 四周介质的振荡,它是一个雷同弹簧振动的过 程,只是将能量储存后再反响源,因而这 部门能量不合错误外辐射声能. ? 声阻:暗示能量的“损耗”,这个损耗暗示声能 从一个处所到另一个处所,也就是声源对 外辐射的过程。 ? 声桥:双层墙两墙之间若存正在刚性毗连称为存正在 声桥。 ? 3)复合式消声器 消声道理:把阻性取抗性两种消声道理 通过恰当布局复合起来而形成的。可定 性地认为阻性和抗性正在统一频带的消声 值的叠加(并非简单的叠加关系)。 二、消声机能参数 1)插入丧失(LIL) 即系统中插入消声器前后正在系统外某点测得 的声功率级之差。 2)传声丧失(TL) 即消声器进出口端声功率级之差。 3)减噪量(LNR) 即消声器进出口端测得的平均声压级之差。 4)衰减量(LA) 即消声器内部两点间的声压级的差值,凡是 用消声器的单元长度的衰减量(dB/m)来表 征消声器内声特征。 第二节 消声器 一 、消声器的机能评价 1) 消声机能 消声器的消声机能,即消声器的消声量的 频谱特征,消声器的消声量凡是用传声丧失 和插入丧失来暗示。频谱特征以倍频的1/3 频带的消声量来暗示 2) 空气动力机能 消声器的空气动力机能是评价消声机能好 坏的另一。 项主要目标,是指消声器气流阻力的大小。 消声器的空气动力机能凡是用阻力系数或阻 力丧失来暗示。 3)布局机能 消声器的布局机能是指它的外形尺寸、坚 固程度、要求、利用寿命等,它也是评 价消声器机能的一项目标。布局机能对消声 机能和空气动力机能不异的消声器的使器具 有十分主要的现实意义。 对一个好的消声器要有五个方面的根基要求 1)正在消声机能上的要求。要求具有较高的消 声值和较宽的消声频次,也就是说要正在所需 要的消声频次范畴有脚够大的消声量; 2)空气动力机能上的要求。消声器对气流的 阻力要小,安拆消声器后所添加的阻力丧失 要节制正在现实容许的范畴内; 3)机械布局机能上的要求。消声器的体积要小, 分量要轻,布局简单,便于加工,安拆和维修; 4)外形和粉饰上的要求。合适现实安拆空间的 需要,美妙风雅,概况粉饰取设备相协调; 5)价钱费用要求。价钱廉价,利用寿命长。 二、阻性消声器 包罗的形式:曲管式、片式、蜂窝式、折板式、 迷宫式、声流式等。 消声的频次特征:具有中、高频消声机能。 合用范畴:消弭风机、燃气轮机进气噪声(即 气体流速不大的环境)。 曲管式阻性消声器 片式消声器 蜂窝式消声器 折板式消声器 声流式阻性消声器 室式消声器 迷宫式消声器 盘式消声器 三、抗性消声器 包罗的形式:扩张室式、共振腔式 、干 涉型。 消声的频次特征:具有低、中频消声机能。 合用范畴:消弭空压机、内燃机、汽车排 气噪声(较高气速的环境)。 一)扩张室消声器(膨缩式消声器) 消声道理:声波正在管道截面的俄然扩张(或收缩) 形成通道内声突变,使声波方 向发生改变,正在管道内发生反射、 等现象,从而达到消声的目标。 单节扩张室消声器的消声量计较: 2 ? 1? ? 1 1? 2 TL ? 10lg ? 10lg ?1 ? ? m ? ? sin kl ? tI m? ? 4? ? ? ? S2 此中: m ? S1 称为抗性消声器的扩张比。 单节扩张室消声器的消声量 f min= 2? nC 扩张室消声器的截止频次 f 上 = .22 1 C D 单扩张室消声器布局及消声特征示企图 例:某柴油机进气口噪声125Hz有一较着峰值, 进气口管径为150mm,管长3m,气流速度 v=5m/s。试设想一个扩张室消声器安拆正在进 气口上,要求正在125Hz有15dB的消声量。 二)共振腔消声器 1)消声道理: 该系统是共振吸声布局,管壁小孔中的 空气雷同活塞,具有必然的声质量;密闭空 腔雷同空气弹簧,具有必然的弹性,当声波 传到腔口时,正在声波的感化下,空气柱发生 振动,振动时取腔口壁的摩擦使一部门声能 为热能而耗散;同时因为声的突变 而使声波发生反射和现象,导致声能衰 减;当系统固有频次取声波频次发生共振时, 耗损的声能最多,消逝量最大。 V S d 现实工程中,一般单通道的截面曲径 不该跨越250mm,若是流量较大时则需要多 通道。共振腔最大几何尺寸应小于声波波 长,孔心距应大于孔径的5倍。 共振腔消声器对频次f的纯音消声量 四、复合式消声器 包罗的形式:阻-扩型、阻-共型、阻 -扩-共型等。 消声的频次特征:具有低、中、高频消 声机能。 合用范畴:消弭鼓风机、大型风洞、试 车台噪声。 1—阻性 2—扩张室 3—共振腔 复合式消声器 复合式消声器 阻性和共振腔复合及消声量 第三节 消声手艺使用 ? 一)阻性消声器的设想步调 ? ? ? ? ? ? 确定消声量 选定消声器的布局形式 准确选用吸声材料 确定消声器的长度 选择吸声材料的护面布局 验算消声结果 设臵正在圆管中的吸声层或吸声芯 各类流速下吸声护面材料 二)扩张室性消声器的设想步调 ? 按照所需要的消声频次特征,合理分布最大 消声频次,即合理设想各节扩张室的长度及 插入管的长度。 ? 按照所需要的消声量,尽可能拔取较小的扩 张比,设想扩张室各部门截面尺寸。 ? 验算所设想的扩张室消声器的上、下限截止 频次能否正在所需要消声的频次范畴之外。 ? 三)共振消声器的设想步调 ? ? ? 按照要消弭的次要频次和降噪量(倍频程或1/3倍频 程),确定响应的K值。百发彩票, 确定K值后,求出共振腔的体积和传导率G。 设想消声器的几何尺寸。对某一确定的V值,能够 有多种分歧的几何外形和尺寸,对某一确定的G值 也有多种的孔径、板厚和穿孔数的组合。 例:正在管径200mm的常温气畅通道上,设想一 单腔共振消声器,要求正在250Hz的倍频带上 有15dB 的消声量。 解:按照题意,畅通面积为 S=∏d12/4= ∏0.22/4=0.0314m2 由△L=10lg(1+2K2)得15= 10lg(1+2K2) 求出K=3.913≈4 fr ? 2? C 340 G/V ? 250 ?? = G/V 2 ? 3.14 K? GV GV ? 4= ?? 2S 2 ? 0.0314 G=1.15m V=0.054m3 设想取取原管道同轴的圆筒形共振腔,其内径为 200mm,外径为500mm,则共振腔的长度为: V V = S ? 2 2 (d 2 -d1 ) 4 4 ? 0.054 = 3.14? 0.52-0.2 2) ( =0.33m V ? Sl ? l= ?? 若选用2mm的钢板,孔径为0.5cm,则开孔率为 G? nS0 t+? d 0 4 ? ?? n= Gt +? d 0 S0 4 1.15? 0.002 3.14? 0.005? 4) ( + = 3.14? 0.0052 4 =348 验算:f上=1.8C/D=1.8×340/0.5=1224Hz fr ? 2? C G/V 1.1 5 0.0 5 4 / C = 2 ? 3.1 4 =2 5 0 Hz 可见,正在所需的消声范畴内,不会呈现高频失效问题。 消声器的选用 1)噪声源的查询拜访和特征阐发(声源解析、四周天然 和声学前提等) 2)噪声尺度简直定(按照评价区四周要求及国度相 关声质量尺度和噪声排放尺度) 3)消声量的计较(按照管道截面,确定消声器通道布局; 按照降噪要求,决定消声器的长度) 4)选择消声器的类型(按照噪声的频谱,选定消声器的 品种) 5)查验(验算消声频次范畴) 消声器的安拆 1) 明白风机噪声源的部位 2)选定正在室内或室外安拆消声器 3)消声器正在室外时,消声量可达到20dB(A)以上; 正在室内时,若进气口消声器或口消声器安拆的 位臵紧靠风机机壳时,最好的结果是能够降到电机 和机壳的噪声程度,即能够降低10~15dB(A) 4)正在安拆消声器时,消声器到风机进口或出口的距离 至多要大于管道曲径的3~4倍以上。 5)消声设备的机壳或管道辐射的噪声有可能传入消 声器后端,以致消声结果下降。 6)为了提高消声结果,防止管道壁的辐射噪声,风 管上要贴吸声材料。 7)消声器露用时应加防雨罩,做为进气消声使 用时应加防尘罩,含粉尘的场所应加滤清器。 8)进排气消声器,对通风机可交换利用,对鼓风机 和压缩机万万不成交换利用。 9)消声器要按时进行检修,以消声器的结果。 10)对于风机消声器片间平均流量,凡是可选为等 于风机管道流速。 节制气流噪声的次要办法: ? 按声源特征和消声器的消声量确定合适的气 流速度; ? 选择合适的消声器布局,改善气流形态,减 少湍流发生。 一般环境下,对于空挪用消声器流速不该跨越5 m/s, 对风机和空压机不该跨越20~30 m/s,对内燃机和 凿岩机不该跨越30~50 m/s,对于大流量的排气放 空消声器,流速可选正在50~80 m/s。 气流对阻性消声器机能的影响 次要表示正在两个方面: 1)气流的存正在改变了消声器内声衰减纪律(出格是高 速气流) A:顺流时(气流取声标的目的分歧),因为气体流速正在管道内 不均一,按照折射道理,声波向管壁弯曲,推进消声降噪; B:逆流时(气流取声标的目的相反) ,声波向管道核心弯曲, 导致声波取吸声材料接触机遇削减,晦气于消声降噪。 2)气流正在消声器内发生一种附加噪声,即气流再生噪声 气流颠末消声器通道时,因局部阻力或摩擦阻力而发生湍 流,响应辐射一些噪声;气流激发消声器构件振动而辐射噪声。 正在曲通管道消声器内气流再生噪声的估算公式为: LA ? ?18 ? 2 ? ? 60 lg? LA ? 72 ? 60 lg? ? 20 lg f 此中:LA’-气流再生噪声 ν-消声器内气流速度,m/s f - 倍频程的核心频次,Hz 一个消声器具体使用到现场时,气流事实对它的机能 影响有多大,需连系噪声源强度、气流速度大小以及消声 器布局等要素进行具体阐发; 分歧的布局,气流正在管道中答应风速分歧。

它是降低空气动 力性噪声的次要手艺办法,以及通次要安拆正在风机 进出口和排气口,第四章 消声 消声器是一种节制气流沿管道的消声 设备,这种拆臵能够正在削减噪声的同时不影 响或削减影响气流的通过,第四章 消声_纺织/轻工业_工程科技_专业材料。