排气管道消声器是一种阻碍声音传播而容许气体通过的设备

排气管道消声器是一种阻碍声音传播而容许气体通过的设备,在管道中各种消声器是降低管道噪声的有效措施.

消声器的种类很多,根据消声原理的不同,大致可分为三类:阻性消声器、抗性消声器和排空消声器.

排气管道消声器的消声效果通常用插入损失和传递损失来评价.插入损失是装置消声器前后,自噪声源向外辐射噪声的声功率级之差. 如果装置消声器前后声场布情况近似保持不变,那么插入损失是在给定测点处,装置消声器前后声压级之差. 严格地说,插入损失只能反映整个系统(包括消声器、管道及噪声源)在装置消声器前后声学性能的变化,并不能直接反映消声器本身的消声性能. 换句话说,插入损失不是消声器单独具有性能. 不过,由于他插入损失比较容易测量,并且能反映装置消声器后的消声效果,因此在现场测量中广泛采用.

传递损失是向消声器入射的声能与自消声器透射出的声能相对比较,入射声与透射声功率级之差. 如果消声器进口端与出口端截面面积相同,并且可以近似假定声压沿截面均匀分布,那么传递损失也就是入射声声压级与透射声声压级之差. 传递损失严格地是消声器单独具有的属性,与管道系统及噪声源无关.空气中的消声器经过几十年的发展已经比较成熟了,在设计方面积累了大量的经验,不但性能较好,而且对其性能预测也比较精确[1 ,2 ] . 用于液压系统中的脉动压力衰减器也有产品可以买到. 在国内,对通海管道中所用的消声器的研究起步较晚[3 ] ,国外对其研究较早,据悉,俄罗斯的潜艇的通海管道中已用上了消声器,只是有关的研究文献公开发表的不多. 由于缺少参考文献,只能借鉴于空气中的消声器和液压系统中的脉动压力衰减器. 虽然通气管道中的声、通海管道中的声和通海管道中的压力脉动没有本质上的区别,但还是要注意到以下差别:

a. 空气介质的特性阻抗和水的特性阻抗相差3000 多倍,因此可不考虑管壁与介质的耦合,管壁看作刚性壁. 低频情况下平面波近似理论用于指导消声器的设计一般能得到满意的结果. 通海管道由于其耦合作用,即使在低频情况下,也得不到平面波. 用平面波理论设计消声器带来的误差会有多大还不清楚.

b. 水中的波长比空气中的要大,而消声器的大小与波长有关,因此水下用消声器的体积较大.

c. 空气中的消声器大都工作在常压下,潜艇通海管道用的消声器要适应潜艇浮出水面到下潜几百米深的范围. 因此要求通海管道消声器能在很宽的压力范围内正常工作.

d. 空气可压缩性好,水相对空气来说压缩性要小得多,设计时要充分考虑到这一点.

e. 气流的速度通常较大,消声器设计时要考虑流速的影响,通海管道中的水流速度一般不大,马赫数很低,可不考虑流速的影响.

f . 空气中的排气管道消声器可在内部加上多孔吸声材料做成阻抗复合型消声器,多孔吸声材料在水下不适用,可用吸声橡皮代替.