2014年環(huán)保工程師：消聲降噪工程2

　　2、阻性消聲器消聲原理和消聲值的估算方法

　　阻性消聲器的消聲原理是利用聲阻進(jìn)行消聲的。在計(jì)算消聲量時(shí)，主要考慮聲阻對(duì)聲波的作用，而忽略聲抗的影響。阻性消聲器一般是利用多孔吸聲材料來(lái)制作，當(dāng)聲波通過(guò)敷設(shè)有吸聲材料的管道時(shí)，聲波將激發(fā)多孔材料中眾多小孔內(nèi)空氣分子的振動(dòng)，由于阻力和黏滯力的作用，使一部分聲能轉(zhuǎn)換為熱能耗散掉，從而達(dá)到消聲目的。

　　阻性消聲器的中、高頻消聲性能較好，而低頻效果較差。適當(dāng)?shù)卦黾游暡牧系暮穸群腿葜?，選用較低穿孔率的護(hù)面結(jié)構(gòu)，也能改善低頻的消聲性能，使之具有寬頻帶的消聲效果。

　　直管式消聲器是阻性消聲器中應(yīng)用較廣的，消聲量的計(jì)算公式很多，實(shí)際中，由于吸聲材料的吸聲系數(shù)比較容易測(cè)得，常借助吸聲系數(shù)對(duì)消聲量進(jìn)行近似計(jì)算。計(jì)算公式主要有兩個(gè)：一個(gè)是賽賓公式，一個(gè)是彼洛夫公式。這兩個(gè)公式都是在沒(méi)有氣流的條件下，根據(jù)聲波的管道中的傳播，并結(jié)合一定的實(shí)踐推導(dǎo)出來(lái)的半經(jīng)驗(yàn)公式。在低、中頻時(shí)，計(jì)算值與測(cè)值符合較好，在高頻時(shí)，往往計(jì)算值高于實(shí)測(cè)值。

　　(1)賽賓(Sabine)公式 式中： ―消聲器通道斷面周長(zhǎng)，m; ―消聲器有效長(zhǎng)度，m; ―消聲器通道橫截面積， ; ―吸聲材料無(wú)規(guī)入射平均吸聲系數(shù)。

　　當(dāng)管道形狀是圓形或長(zhǎng)短邊之比小于2的矩形時(shí)，吸聲系數(shù) 在0.2～0.4范圍內(nèi)，上式的計(jì)算誤差小于10%，非上述情況，計(jì)算值要大于實(shí)測(cè)值。

　　一般資料所給的吸聲系數(shù)均指垂直入射吸聲系數(shù) ，應(yīng)先由 確定 ，再計(jì)算消聲量。

　　(2)彼洛夫(BeJIoB)公式： 式中： ―消聲器通道斷面周長(zhǎng)，m; ―消聲器有效長(zhǎng)度，m; ―消聲器通道橫截面積， ; ―和法向吸聲系數(shù) 有關(guān)的消聲系數(shù)，其關(guān)系

　　在阻性消聲量的計(jì)算中，地采用彼洛夫公式。阻性消聲器的消聲量，首先同吸聲材料的聲學(xué)性能有關(guān)，材料的吸聲性能越好，消聲量就越大。同時(shí)還與消聲器的尺寸有關(guān)，消聲量正比于消聲器的長(zhǎng)度與截面周長(zhǎng)，與橫截面積成反比。在設(shè)計(jì)消聲器時(shí)，盡可能選用吸聲性能好的多孔材料，要詳細(xì)計(jì)算通道有關(guān)幾何尺寸。對(duì)于同樣截面的通道，可因其幾何形狀的不同，而有不同的P/S值。因此，在確定通道截面的幾何形狀時(shí)，應(yīng)盡量選擇P/S比值較大的幾何形狀。