阻性消聲器是利用聲波在多孔性吸聲材料傳播時(shí),受摩擦和粘滯阻力,將聲能轉(zhuǎn)化為熱能耗散掉,從而達(dá)到消聲降音的目的。它是所有消聲器中應(yīng)用為廣泛的一類消聲器。
消聲器 [1] 是指對(duì)于同時(shí)具有噪聲傳播的氣流管道,可以用附有吸聲襯里的管道及彎頭或利用截面積突然改變及其他聲阻抗不連續(xù)的管道等降噪器件,使管道內(nèi)噪聲得到衰減或反射回去。前者稱為阻性消聲器,后者稱為抗性消聲器,也有阻抗復(fù)合式的消聲器。
是由突變界面的管和室組合而成的,好像是一個(gè)聲學(xué)濾波器,與電學(xué)濾波器相似,每一個(gè)帶管的小室是濾波器的一個(gè)網(wǎng)孔,管中的空氣質(zhì)量相當(dāng)于電學(xué)上的電感和電阻,稱為聲質(zhì)量和聲阻。小室中的空氣體積相當(dāng)于電學(xué)上的電容,稱為聲順。與電學(xué)濾波器類似,每一個(gè)帶管的小室都有自己的固有頻率。當(dāng)包含有各種頻率成分的聲波進(jìn)入個(gè)短管時(shí),只有在個(gè)網(wǎng)孔固有頻率附近的某些頻率的聲波才能通過網(wǎng)孔到達(dá)第二個(gè)短管口,而另外一些頻率的聲波則不可能通過網(wǎng)孔.只能在小室中來回反射,因此,我們稱這種對(duì)聲波有濾波功能的結(jié)構(gòu)為聲學(xué)濾波器。選取適當(dāng)?shù)墓芎褪疫M(jìn)行組合.就可以濾掉某些頻率成分的噪聲,從而達(dá)到消聲的目的??剐韵暺鬟m用于消除中、低頻噪聲。
小孔消聲器的結(jié)構(gòu)是一根末端封閉的直管,管壁上鉆有很多小孔。小孔消聲器的原理是以噴氣噪聲的頻譜為依據(jù)的,如果保持噴口的總面積不變而用很多小噴口來代替,當(dāng)氣流經(jīng)過小孔時(shí)、噴氣噪聲的頻譜就會(huì)移向高頻或頻,使頻譜中的可聽聲成分明顯降低,從而減少對(duì)人的干擾和傷害。
后部留有一定的厚度(5-20cm)空氣層,該層不填任何吸聲材料 ,這樣即構(gòu)成了微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)。它是一種低聲質(zhì)量,高聲阻的共振吸聲結(jié)構(gòu),其研究表明,表征微穿孔板吸聲特性的吸聲系數(shù)和頻帶寬度,主要由微穿孔板的聲質(zhì)量m和聲阻r來決定,而這兩個(gè)因素又與微孔直徑d及穿孔率p有關(guān)。微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)的相對(duì)聲阻抗Z(以空氣的特性阻抗ρC為單位)用式(1)計(jì)算:
具體設(shè)計(jì)微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)時(shí),可通過計(jì)算,也可查圖表,計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果相近。在實(shí)際工程中為了擴(kuò)大吸聲頻帶的寬度,往往采用不同孔徑、不同穿孔率的雙層或多層微穿孔板復(fù)合結(jié)構(gòu)。