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對消聲器的要求是:消聲量大、空氣動力性能好(阻力損失小)、結(jié)構(gòu)性能優(yōu)良(堅固時用、壽命長、體積小)。這三者不可偏廢,必須綜合考慮。
消聲器的類型很多,主要有阻性消聲器、抗性消聲器和阻抗復(fù)合消聲器等。
(一)阻性消聲器
它主要是利用吸聲材料吸聲。把吸聲材料固定在消聲器或風(fēng)道內(nèi)璧上,就構(gòu)成阻性消聲器。圖8-4是幾種阻性消聲器的簡圖。

該式的上限截止頻率f上為:

                                                                     f=1.8C/D
式中    Dー一消聲器通道的當(dāng)量直徑(米)
           C一一聲速(米/秒)。
對于頻率超過上限截止頻率f,的頻段,消聲值比由公式計算的理論值大大下降。因為,當(dāng)消聲器的通道直徑大于一定數(shù)值,即當(dāng)通道截面較大時,高頻聲波以窄聲東的形式沿通道傳播,不接觸吸聲材料飾面,消聲器在該頻段就起不了作用。
另外,式(8-9)適用于消聲器中流速在10米/秒以下的情況。當(dāng)氣流速度超過10米/秒時,實際消聲量比理論值要小得多。
從吸聲材料性能來看,吸聲效果的順序為:玻璃棉、礦渣棉,卡普隆纖維、海草、石棉、工業(yè)毛、加氣微孔耐火磚、吸聲磚、加氣混凝土、本屑、木絲板、甘藤板等。
吸聲系數(shù)α一般隨著頻率的提高而增大,低頻吸聲系數(shù)很小,而中、高頻則大得多。所以,阻性消聲器主要吸收中、高頻噪聲。增加吸聲層的厚度,對于高頻吸聲性能幾乎沒有什么影響,而低頻吸聲系數(shù)有所提高。故專門為吸收高頻噪聲,用比較薄的吸聲材料層就足夠了,但吸收低頻噪聲,則要求很厚的吸聲層.
圖8-40是管式消聲器的簡圖。管式消聲器結(jié)構(gòu)簡單,加工容易,適用于小風(fēng)量的風(fēng)機。當(dāng)風(fēng)量加大時,為了保持校低的流速,管道截面就得很大,高頻聲波以窄聲東的形式沿通道傳播,不接觸吸聲材料飾面,使消聲效果大大下降。為了提高消聲效果,需要將消聲器作成片式或蜂窩式,如圖8-4b、c所示。
對于蜂窩式消聲器,單元通道尺寸可保持在200×200毫米左右。對于片式消聲器,片間距離可取為100-200毫米。為了進(jìn)一步提高高頻消聲性能,從片式消聲器發(fā)展成折板式消聲器(圖84d)。聲波在折板式消聲器內(nèi)往復(fù)多次反射,增加了與吸聲材料接觸的機會,故可以提高消聲效果,特別是高頻消聲效果。不過,折板式消聲器的阻力損失比片式大。

對于蜂窩式消聲器,單元通道尺寸可保持在200×20毫米左右。對于片式消聲器,片間距離可取為100~200毫米。為了進(jìn)一步提高高頻消聲性能,從片式消聲器發(fā)展成折板式消聲器(圖8-4d)。聲波在折板式消聲器內(nèi)往復(fù)多次反射,增加了與吸聲材料接觸的機會,故可以提高消聲效果,特別是高頻消聲效果。不過,折板式消聲器的阻力損失比片式大。從消聲角度著眼,折板式消聲器一般以“不透光”為原則,但為了減小阻力,折角最好在20°以下。
阻性消聲器的優(yōu)點是能在較寬的中、高頻范圍內(nèi)消聲,特別是對刺耳的高頫噪聲有突出的消聲作用,缺點是在高溫水蒸汽以及對吸聲材料有浸蝕作用的氣體中,使用壽命較短,而且對低頻噪聲消聲效果較差。