2008年環(huán)保工程師講義之消聲降噪工程(六)

　　作業(yè)：

　　一、填空題

　　1、阻性消聲器的消聲量，首先同吸聲材料 的有關(guān)，材料的吸聲性能越好，消聲量就 。同時(shí)還與消聲器的尺寸有關(guān)，消聲量正比于消聲器的 ，與橫截面積成 。

　　2、根據(jù)消聲器的流量和允許的流速大小(一般情況下，流速控制決定于阻力要求和消聲器消聲量要求)，確定所需要的 ，然后根據(jù)通流面積的大小來選定消聲器的 。

　　3、按其通道的結(jié)構(gòu)形式，擴(kuò)張室消聲器可分為 、 、 、 、 五種基本形式。

　　4、擴(kuò)張室消聲器的消聲量隨著擴(kuò)張比的增大而增加，為獲得較大的消聲量就要增大擴(kuò)張比�？梢酝ㄟ^兩個(gè)途徑達(dá)到目的：一是 ，二是 。

　　答案：

　　1、聲學(xué)性能、越大、長度與截面周長、反比;2、通流面積、結(jié)構(gòu)形式;3、單腔式、孔形式、錐形式、帶外連接管的雙節(jié)式、帶內(nèi)連接管的雙節(jié)式;4、增加擴(kuò)張室的截面積、縮小進(jìn)、排氣管的口徑。

　　二、簡答、計(jì)算題

　　1、常見消聲器的分類。

　　原 理形 式消聲性能主 要 用 途

　　阻性消聲器直管式、片式、折板式、蜂窩式、迷宮式、聲流式、盤式、彎頭式等中、高頻通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、機(jī)房進(jìn)出口、空氣動(dòng)力設(shè)備進(jìn)排風(fēng)口等

　　抗性消聲器擴(kuò)張式(膨脹式)、共振式、微穿孔板式、干涉式、電子式(如有源消聲器)低、中頻、寬頻帶空壓機(jī)、柴油機(jī)、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)等以低中頻噪聲為主的設(shè)備噪聲

　　復(fù)合式消聲器阻抗復(fù)合式、阻性及共振復(fù)合式、抗性及微穿孔板復(fù)合式等寬頻帶各類寬頻帶噪聲源

　　排氣放空消聲器節(jié)流降壓式、小孔噴注式、多孔材料擴(kuò)散式、節(jié)流降壓與小孔噴注復(fù)合式寬頻帶各類排氣放空噪聲

　　2、在管徑為100mm的常溫氣流管道上，設(shè)計(jì)一單腔共振消聲器，要使其中125Hz的倍頻程上有15dB的消聲量。

　　解：(1)根據(jù)題意，通流面積為

　　(m2)

　　由 和 dB 可得 (2)由公式 和 可以得到

　　(m3)

　　m=0.144m

　　(3)確定設(shè)計(jì)方案為與原管道同軸的圓筒形共振腔，其內(nèi)徑是100mm，外徑是400mm，則共振腔的長度為：

　　(m)

　　選用 mm厚的鋼板，孔徑 cm，由

　　可以求得開孔數(shù)為

　　個(gè)

　　(4)驗(yàn)算

　　共振頻率 (Hz)

　　上限截止頻率 (Hz)

　　可見，在所需消聲頻率范圍內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)高頻失效問題，共振頻率的波長為

　　(m)

　　(mm)

　　所設(shè)計(jì)的共振腔消聲器的最大幾何尺寸小于共振波長的1/3，符合要求。

　　3、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)得的噪聲頻譜如下表所示。要求消聲后在距進(jìn)氣口3m處達(dá)到NR90，試對(duì)進(jìn)氣口作阻性消聲設(shè)計(jì)。

　　某風(fēng)機(jī)進(jìn)氣口阻性消聲器設(shè)計(jì)表

　　序號(hào)項(xiàng) 目倍頻程中心頻率/Hz

　　631252505001k2k4k

　　1進(jìn)氣口噪聲/dB109112104115116108104

　　2降噪要求(NR90)1071009592908789

　　3消聲器應(yīng)有消聲量/dB212923262115

　　4消聲器周長與截面比20202020202020

　　5材料吸聲系數(shù) 0.30.520.780.860.850.830.80

　　6消聲系數(shù) 0.40.71.11.31.31.21.2

　　7消聲器所需長度/m0.250.860.860.891.000.880.63

　　8消聲器1m消聲量8141026262424

　　9考慮上限失效頻率消聲量8141026262416

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

　　(2)根據(jù)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和管徑，可選定直管阻性消聲器形式。消聲器氣流通道的截面周長與截面積之比，見表中第4行。

　　(3)根據(jù)使用環(huán)境和噪聲頻譜，吸聲材料選用密度為25 kg/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)面采用一層玻璃纖維布加一層穿孔板，板厚2mm，孔徑6mm，孔間距11mm，這種吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)如表中第5行。由 計(jì)算得出消聲系數(shù) 值，見表中第6行。

　　(4)計(jì)算各頻帶所需要的消聲長度，見表中第7行。按最大值考慮設(shè)計(jì)的消聲器實(shí)際長度應(yīng)取 m，計(jì)算得1 m長度消聲器在各倍頻程上的消聲量，見表中第8行。

　　(5)計(jì)算高頻失效頻率。 (Hz)，失效頻率高于2kHz，消聲量計(jì)算有效。對(duì)于高于失效頻率的4kHz 所在倍頻程上的消聲量用公式 重新計(jì)算，結(jié)果見表中第9行，與第3行比較，各倍頻程上設(shè)計(jì)的消聲量均大于所需消聲量，設(shè)計(jì)方案符合要求。

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