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压缩空气消音器的微穿孔板吸声结构-排气消音器-江苏誉美

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压缩空气消音器的微穿孔板吸声结构

时间：2015-11-9 8:55:25 查看：55
压缩空气消音器的微穿孔板吸声结构：　　
    在板厚小于1.0毫米的薄板上穿以孔径小于1.0毫米的微孔，穿孔率在1～5%之间，后部留有一定的厚度（5～20cm）的空气层，空腔内不填任何吸声材料，这样即构成了微穿孔板吸声结构。常用单层或双层微穿孔板结构形式。微穿孔板吸声结构是一种低声质量、高声阻的共振吸声结构，其性能介于多孔吸声材料和共振吸声结构之间，其吸声频带宽度可优于常规的穿孔板共振吸声结构。研究表明，表征微穿孔板吸声特性的吸声系数和频带宽度，主要由微穿孔板结构的声质量m和声阻r来决定，而这两个因素又与微孔直径d及穿孔率p有关。压缩空气消音器的微穿孔板吸声结构的相对声阻抗Z（以空气的特性阻抗ρC为单位）用式（1）计算：　
　z=r+jwm=jctg(WD/C)　　（1）　　式中：　
　ρ -- 空气密度（公斤/厘米3）；
　　C -- 空气中声速（米/秒）；　　
D -- 腔深（穿孔板与后壁的距离）（毫米）；　
　m -- 相对声质量；　　r -- 相对声阻； 　
　w -- 角频率，W=2πf(f为频率)；　　
而r和m分别由式（2）（3）表达：　　r=atkr/dzp 　　（2）
　　m=(0.294)×10-3tkm/p 　　（3）　　式中：　　
t-- 板厚（毫米）　　d-- 孔径（毫米）　
　p-- 穿孔率（%） 　　kr-- 声阻系数 　
　kr=(1+x2/32)1/2+(2x)1/2/8×d/t　　
km--声质量系数　　km=1+(1+(1/(9+(x2/2))))+0.85d/t　
　其中x=ab f，a和b为常数，对于绝热板a=0.147,b=0.32对于导热板a=0.235，b=0.21。声吸收的角频带宽度，近似地由r/m决定，此值越大，吸声的频带越宽。
　　r/m=(l/d2)×(kr/km)　　(4)　　式中
l-- 常数，对于金属板l=1140,而隔热板l=500。
上式也可以用式（5）表达　　
r/m=50f((kr/km)/x2)　　(5)　
　而kr/km的近似计算式为　
　kr/km=0.5＋0.1x＋0.005x2　(6)　
　  压缩空气消音器利用以上各式就可以从要求的r、m 、f求出微穿孔板吸声结构的x、d、t、p等参量。由于微穿孔板的孔径很小且稀，基声阻r值比普通穿孔板大得多，而声质量m又很小，故吸声频带比普通穿孔板共振吸声结构大得多，一般性能较好的单层或双层微穿孔板吸声结构的吸声频带宽度可以达到6～10个1/3信频程以上。这就是微穿孔板吸声结构****的特点。
　　共振时的****吸声系数α0为　　α0=4r/(1+r)2　　(7)　
　 具体设计微穿孔板吸声结构时，可通过计算，也可查图表，计算结果与实测结果相近。在实际工程中为了扩大吸声频带的宽度，往往采用不同孔径、不同穿孔率的双层或多层微穿孔板复合结构。　

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