抗性消声器原理及技术

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作者来源:李清发布时间： 2019-04-12 13:23

导(dao)读：抗性消声器原理，抗性消声器技术。抗性消声器是生产通过管道截面的突变处或旁接共振腔等在声传播过程中引起阻抗的改变而产生声能的反射、干涉，从而降低由消声器向外辐射的声

抗-消声器概述：

抗-消声器是生产通过管道截面的-变处或旁接共振腔等在声传-过程-引起阻抗的改变而产生声能的反射、干涉，从而降低由消声器向外辐射的声能，以达到消声目的的消声器。-种将声波反射回到声-的消声器。在其内采用膨胀和共鸣器等结-使阻抗失配以反射声波。主要用于空气压缩机、汽车发动机和其他活塞发动机的进气和排气口，-别适用于低频率的消声及带有高温、易燃气体的情况。它对气流产生的压降较大而造成发动机排气背压，这是设计-的-个-要问题。

抗-消声器简介：

主要适于降低低频及-低频-的噪声。抗-消声器的-大--是不需使用-孔吸声材料，因此在-高温、抗潮湿、对流速较大、洁净要求较高的条件均比阻-消声器-。抗-消声器是由-变界面的管和室组合而成的，-像是-个声学滤波器，与电学滤波器相似，每-个带管的小室是滤波器的-个网孔，管-的空气-相当于电学上的电-和电阻，称为声-和声阻。小室-的空气体积相当于电学上的电容，称为声顺。与电学滤波器类似，每-个带管的小室都有自己的固有频率。当包含有各种频率成分的声波进入--个短管时，只有在--个网孔固有频率附近的某些频率的声波才能通过网孔到达-二个短管口，而另外-些频率的声波则不可能通过网孔．只能在小室-来回反射，因此，我们称这种对声波有滤波功能的结-为声学滤波器。选取适当的管和室进行组合．就可以滤掉某些频率成分的噪声，从而达到消声的目的。抗-消声器适用于消除-、低频噪声。

抗-消声器的原理：

抗-消声器：以达到消声目的的消声器。主要适于降低低频及-低频-的噪声。抗-消声器的-大--是不需使用-孔吸声材料，因此在-高温、抗潮湿、对流速较大、洁净要求较高的条件均比阻-消声器-。抗-消声器是由-变界面的管和室组合而成的，-像是-个声学滤波器，与电学滤波器相似，每-个带管的小室是滤波器的-个网孔，管-的空气-相当于电学上的电-和电阻，称为声-和声阻。小室-的空气体积相当于电学上的电容，称为声顺。与电学滤波器类似，每-个带管的小室都有自己的固有频率。当包含有各种频率成分的声波进入--个短管时，只有在--个网孔固有频率附近的某些频率的声波才能通过网孔到达-二个短管口，而另外-些频率的声波则不可能通过网孔．只能在小室-来回反射，因此，我们称这种对声波有滤波功能的结-为声学滤波器。选取适当的管和室进行组合．就可以滤掉某些频率成分的噪声，从而达到消声的目的。抗-消声器适用于消除-、低频噪声。 -、技术要求 1. 抗-消声器就是-组声学滤波器，滤掉某些频率成分的噪声，达到消声的目的。它与阻-消声器-大的区别是没有-孔-吸声材料，包括共振式消声器和扩张式消声器等。

抗-消声器技术要求：

1. 抗-消声器就是-组声学滤波器，滤掉某些频率成分的噪声，达到消声的目的。它与阻-消声器-大的区别是没有-孔-吸声材料，包括共振式消声器和扩张式消声器等。

2. 共振式消声器是利用共振结-的阻抗引起声波的反射而进行消声。它由小孔板和共振腔-成。主要用于消除低频或-频窄带噪声或峰值噪声。结-简单，空气阻力小。

3. 扩张式消声器又称膨胀式消声器，由各个扩张室与连管连接起来组成。它是利用横断面积的扩张、收缩引起声波的反射与干涉来进行消声的。其消声-能主要取决于扩张室的扩张比和长度。

抗-消声器选用要-：

1. 抗-消声器选用主要控制参数消声量、频谱--、风速、风量、空气阻力（系数）。

2. 共振消声器的穿孔板孔径-般为3~10mm，微穿孔板消声器穿孔板孔径-般为0.5~1.0mm。抗-消声器-造简单，不使用吸声材料，消除低-频带噪声-能较-，且阻力小，-用于高温、高湿场合及洁净空调系-。

3. 消声器消声-果与风速有关，应按厂家产-样本的动态消声量选用。

4. 消声器消声-果与消声器入口声-有关，消声器入口通-设在系-声-较高的位置（如风机或空调机出口处）。

5. 消声器应设于风管系--气流平稳的管-上，且应尽量靠近有噪声控制要求的地方。

6. 为防止再生噪声的影响，消声器空气通道内流速应根据控制噪声-标准的要求确定，阻-消声器-般-在8m/s以下，-大不应->12m/s。微穿孔板消声器大风速的情况下（15~20m/s），风阻较大。

7. 消声器不-设置在空调机房内，也不-设置在室外，防止噪声穿透进入消声器后的管道。

8. 当-根风管输送到-个房间时，-扩大相邻房间送风口的距离，或采用增加消声弯头、风管内壁粘贴吸声材料等措施，防止房间的噪声干扰。

9. -般空调系-减噪选用阻抗复合式消声器，排风系-可选用阻-消声器。

抗-消声器-能指标：

抗-消声器是控制内燃机排气噪声的主要技术措施。大量柴油机汽车和工程机械应用，所带来的噪声问题已成为环境污染的-要问题之-，作为主要噪声-之-的排气噪声-直是降低柴油机噪声的研究--。衡量抗-消声器的-能指标主要包括：插入损失、压力损失、装配-能、结-工艺-和使用-。

插入损失：

随着-家政策的改变，全-各地大型工程项目相继展开。工程项目对大型机械的需求越来越-，随之而来的是工程机械行业的大力发展。工程机械在增大功率的同时，对环境产生的噪声影响越来越大。发动机排气噪声占工程机械噪声的主要部分，使用消声器是降低发动机排气噪声的-有-途径。对于工程机械，应用--的消声器是抗-消声器，因为抗-消声器不会因发动机排出的烟尘、油渍堵塞，便于维护。本文论述了抗-消声器的消声原理和评-指标，并对抗-消声器试验设备及系-组成，包括声学测量、气流测量、压力测量和插入损失测量四部分，进行了介绍。同时阐明了试验的原理与方法，明确插入损失测量数据来-。通过分析-种抗-消声器的试验测试结果，建立了消声器在970-2200r/min转速下的1/3倍频程频谱。经过对噪声频谱的分析，探寻抗-消声器的消声-能与结-布置、气流的关系。在不考虑压力损失的条件下，抗-消声器的消声-能与扩张比和插入管的结-关系-为-切，插入管结-的简化方案直接影响消声量计算结果。在膨胀腔消声器、穿孔管消声器、插入管消声器经验计算公式以及气流再生噪声的基础上，本文提出适合于复杂结-抗-消声器的消声量计算公式。计算方法是：把-腔消声器分成-至两腔单-计算，-后叠加计算结果。将经验公式的计算结果与试验数据作对比，-明公式在部分频-具有足够的正确-、-确度。利用内燃机-火频率计算得到的计算值，与试验测量得到的消声器的插入损失值误差在5%以内，可以利用此频率下的计算结果评-整个消声器的消声-能。通过计算，以减少消声器设计初期的盲目-，缩短设计周期。

压力损失：

随着近年来汽车工业的迅速发展，伴之而来的汽车噪声污染也成为全球-的问题，发动机的排气噪声是汽车噪声的主要声-之-，安装-能良-的排气消声器是降低排气噪声的有-途径。排气消声器的设计水平影响着我-汽车行业汽车-的整体提升，排气消声器设计的关键是研究用来评-消声-能和空气动力-能的两个-要指标。在当-“节能减排”、“建设环境友-型社会”的大环境下，不仅要考虑消声-能，消声器对发动机动力-能的影响也有-要影响，因此，在保-消声量满足-定标准的-提下，使消声器的压力损失在符合标准的情况下尽量地降低能够有-提高发动机的燃油经济-。不仅如此，消声器相关技术的提高能摆脱我-部分消声器只能依赖-的现状，提高-产消声器的-竞争力，-得良-的经济-益和社会-益。--对于消声器基本单元和不同入口流速下消声器的压力损失的变化规律进行了相关研究，利用计算流体力学的方法，通过-期建模、网格划分、求解器选择、边界条件设定等步骤，对消声器基本单元(扩张室、内插管、穿孔管)的内部流场进行了数值模拟，研究了消声器基本单元结-(进出口直径、扩张比、内插管长度及位置、穿孔管穿孔率和穿孔孔径)对消声器气流速度场、压力场、湍动能场的影响规律，探讨了不同入口流速条件下消声器消声单元压力损失的变化规律，为复杂结-消声器的设计提供了-定的设计依据。其次进行了复杂单元结-(扩张室、内插管、穿孔管)的复杂结-消声器内部流场的数值模拟。-后通过与台架试验结果的对比验-了通过数值计算方法对排气消声器进行压力损失计算是有-可行的。

装配-能：

根据企业产-技术研发需求，采用计算机仿真方法对消声器的消声-能进行了模拟仿真，并辅以试验手-对设计-果进行了验-评-，-终达成设计目标，提高了消声器-能设计的准确度和研发-率。分析了消声器设计分析方法的发展现状，系-阐述了消声元件的基本消声原理，并对消声器的各项-能评-指标进行了详细对比，详述了消声器设计过程-各基本尺寸参数的确定方法，并依此设计了轻型载货汽车消声器的基础技术方案，方案选用抗-消声器，内部机-采用扩张腔、赫姆霍兹消声器等复合结-，主要用于消除发动机排气系-的-低频噪声成分。在结-设计的基础上，应用GT-Power软件对消声器-能进行了仿真计算，得到传递损失、插入损失等-能参数，结合分析结果，对基础设计方案进行改进-化，并-终形成满足设计目标的消声器详细设计方案;将消声器设计方案转化为工程图纸，制作合格的物理样件，对消声器样件总成在试验台架上进行了主要-能指标的测试，并与模拟仿真结果结合进行-致-对比分析。测试合格的试验样件-终在整车产-上进行装配，应用测试系-和软件对-际装车条件下的整车噪声进行测试及分析，根据测试结果，分析该消声器在整车装配条件下是否满足整车相关-能设计目标的要求。围绕消声器及系-的产--能指标，采用了仿真分析与测试试验分析相结合的研究方法，设计了可满足-际整车工程需要的消声器产-，缩短了项目开发周期，降低了产-开发成本，达到了预期的产--能目标要求。

共振式消声器：

利用共振结-的阻抗引起声波的反射而进行消声。它由小孔板和共振腔-成。主要用于消除低频或-频窄带噪声或峰值噪声。结-简单，空气阻力小。

扩张式消声器又称膨胀式消声器：

由各个扩张室与连管连接起来组成。它是利用横断面积的扩张、收缩引起声波的反射与干涉来进行消声的。其消声-能主要取决于扩张室的扩张比和长度。

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