原理

一、微孔板吸聲結(jié)構(gòu)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(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，而這兩個因素又與微孔直徑d及穿孔率p有關(guān)。（5）消聲器的安裝方向必須正確，與風(fēng)管或管件的法蘭連接應(yīng)保證嚴(yán)密、牢固。微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)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(zhì)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(dá):

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(shù)kr=(1 x2/32)1/2 (2x)1/2/8×d/t

km--聲質(zhì)量系數(shù)km=1 {1 [1/(9 (x2/2))]} 0.85d/t

其中x=abf，a和b為常數(shù)，對于絕熱板a=0.147,b=0.32;對于導(dǎo)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(wèi)--常數(shù)，對于金屬板l=1140,而隔熱板l=500。上式也可以用式(5)表達(dá):

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(jié)構(gòu)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(zhì)量m又很小，故吸聲頻帶比普通穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)大得多，一般性能較好的單層或雙層微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲頻帶寬度可以達(dá)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(shè)計，我們要判斷消聲器的適應(yīng)能力是否達(dá)到企業(yè)自身的需求。這就是微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)大的特點(diǎn)。

共振時的大吸聲系數(shù)α0為α0=4r/(1 r)2(7)

具體設(shè)計微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)時，可通過計算，也可查圖表，計算結(jié)果與實(shí)測結(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)。

   消聲器的種類頗多，包括有阻性、抗性、共振型、復(fù)合型等，是利用聲的吸收、干涉、反審核等原理，降低系統(tǒng)中存在的氣流噪音。在暖通空調(diào)的降噪過程中，消聲器的作用不容小覷。

   暖通空調(diào)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(gòu)造是把吸聲材料固定在氣流流動的管道內(nèi)壁，或按一定方式排列在管道或殼體內(nèi)構(gòu)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(fēng)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(yīng)用廣泛，構(gòu)造簡單，格式消聲器要保證有效斷面積不小于風(fēng)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(nèi)的空氣構(gòu)成了彈性共振系統(tǒng)，當(dāng)外界噪聲頻率和此共振系統(tǒng)的固有頻率相同時，小孔中的空氣柱發(fā)生共振并與孔壁發(fā)生劇烈摩擦，摩擦可以消耗聲能。該消聲器有較強(qiáng)的頻率選擇性，一般對于低頻消聲可以產(chǎn)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(jìn)行防腐處理，可用于高溫、潮濕、腐蝕或有短暫火焰的環(huán)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(fēng)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(jié)構(gòu)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(fù)合型消聲器

   集中了阻性和膨脹型消聲器的優(yōu)點(diǎn)，對低頻到高頻區(qū)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(diào)系統(tǒng)(如凈化空調(diào)工程)，用金屬(鋁等)結(jié)構(gòu)的微穿孔板消聲器可獲得良好的效果。

   除此之外，將風(fēng)管構(gòu)件進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，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(diào)的運(yùn)行順利，做好降噪工作，專業(yè)暖通公司的支持才是關(guān)鍵。