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發布時間:2020-12-25 15:14  
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原理
一、微孔板吸聲結構的理論
在板厚小于1.0mm的薄板上穿以孔徑小于等于1.0mm的微孔,穿孔率為1~5%,
后部留有一定的厚度(5-20cm)空氣層,該層不填任何吸聲材料 ,這樣即構成了微穿孔板吸聲結構。它是一種低聲質量,高聲阻的共振吸聲結構,其研究表明,表征微穿孔板吸聲特性的吸聲系數和頻帶寬度,主要由微穿孔板的聲質量m和聲阻r來決定,而這兩個因素又與微孔直徑d及穿孔率p有關。(5)消聲器的安裝方向必須正確,與風管或管件的法蘭連接應保證嚴密、牢固。微穿孔板吸聲結構的相對聲阻抗Z(以空氣的特性阻抗ρC為單位)用式(1)計算:
Z=r jwm=jctg(WD/C)(1)
公式中:
ρ--空氣密度(kg/cm3);
C--空氣中聲速(m/s);
D--腔深(mm);
m--相對聲質量;
r--相對聲阻;
w--角頻率,W=2πf(f為頻率);
而r和m分別由式(2)(3)表達:
r=atkr/dzp(2)
m=(0.294)×10-3tkm/p(3)
式中:
t--板厚(毫米)
d--孔徑(毫米)
p--穿孔率(%)
kr--聲阻系數kr=(1 x2/32)1/2 (2x)1/2/8×d/t
km--聲質量系數km=1 {1 [1/(9 (x2/2))]} 0.85d/t
其中x=abf,a和b為常數,對于絕熱板a=0.147,b=0.32;對于導熱板a=0.235,b=0.21。聲吸收的角頻帶寬度,近似地由r/m決定,此值越大,吸聲的頻帶越寬。r/m=(l/d2)×(kr/km)(4)
式中l--常數,對于金屬板l=1140,而隔熱板l=500。上式也可以用式(5)表達:
r/m=50f((kr/km)/x2)(5)
而kr/km的近似計算式為:
kr/km=0.5 0.1x 0.005x2(6)
利用以上各式就可以從要求的r、m、f求出微穿孔板吸聲結構的x、d、t、p等參量。由于微穿孔板的孔徑很小且稀,基聲阻r值比普通穿孔板大得多,而聲質量m又很小,故吸聲頻帶比普通穿孔板共振吸聲結構大得多,一般性能較好的單層或雙層微穿孔板吸聲結構的吸聲頻帶寬度可以達到6~10個1/3信頻程以上。其次,針對于不同頻率和溫度壓力的設計,我們要判斷消聲器的適應能力是否達到企業自身的需求。這就是微穿孔板吸聲結構大的特點。
共振時的大吸聲系數α0為α0=4r/(1 r)2(7)
具體設計微穿孔板吸聲結構時,可通過計算,也可查圖表,計算結果與實測結果相近。在實際工程中為了擴大吸聲頻帶的寬度,往往采用不同孔徑、不同穿孔率的雙層或多層微穿孔板復合結構。
消聲器的種類頗多,包括有阻性、抗性、共振型、復合型等,是利用聲的吸收、干涉、反審核等原理,降低系統中存在的氣流噪音。在暖通空調的降噪過程中,消聲器的作用不容小覷。
暖通空調消聲器分類:
1、阻性消聲器
阻性消聲器利用吸聲材料的吸聲作用而消聲的。其構造是把吸聲材料固定在氣流流動的管道內壁,或按一定方式排列在管道或殼體內構成阻性消聲器,吸聲材料能夠把入射在其上的聲能部分地吸收掉。阻性消聲器又分為管式消聲器、片式和格式消聲器。
管式消聲器制作方便,阻力小,但只適用于較小的風道,僅對中、高頻率吸聲有一定的消聲作用.對低頻性能很差。片式消聲器應用廣泛,構造簡單,格式消聲器要保證有效斷面積不小于風道斷面,因而體積較大,每格的尺寸宜控制在200mm×200mm左右。
2、共振型消聲器
利用管道開孔與共振腔相連接,利用小孔處的空氣柱和空腔內的空氣構成了彈性共振系統,當外界噪聲頻率和此共振系統的固有頻率相同時,小孔中的空氣柱發生共振并與孔壁發生劇烈摩擦,摩擦可以消耗聲能。該消聲器有較強的頻率選擇性,一般對于低頻消聲可以產生較大的衰減。(4)穿孔板可用普通金屬板制成,也可以用不銹鋼或鋁板制成,或者對板材進行防腐處理,可用于高溫、潮濕、腐蝕或有短暫火焰的環境中。
3、抗性消聲器
由管和小室相連而成,該消聲器使利用風管截面的突然改變而使聲波向聲源方向反射回去而起到消聲作用。該消聲器對中、低噪聲有較好的消聲效果,結構簡單,由于不使用吸聲材料,因而不受高溫和腐蝕性氣體的影響。消除低頻噪聲有一定效果。
4、復合型消聲器
集中了阻性和膨脹型消聲器的優點,對低頻到高頻區噪聲均具有良好的消聲效果。對于不能使用纖維吸聲材料的空調系統(如凈化空調工程),用金屬(鋁等)結構的微穿孔板消聲器可獲得良好的效果。
除此之外,將風管構件進行適當的處理,也能起到消除噪音的作用,包括有消聲彎頭、消聲靜壓箱等等。想要真正保證暖通空調的運行順利,做好降噪工作,專業暖通公司的支持才是關鍵。