《消声器的设计计算.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《消声器的设计计算.docx（7页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、消声器的设计计算 计算并设计一消声器，用于频率为100Hz的发动机排气消声器，消声量不小于30dB，需选定已知内壁管壁厚，开孔个数，每个孔直径，扩张室直径，排气管道直径为5cm，用三维软件画出设计图。 消声器类型消声原理主要应用 阻性消声器(中高频)多孔性吸声材料的吸收 风机、通风空调、燃气轮机 等设备的进、排气噪声 抗性消声器(低频好)管道阻抗变化所产生的声反 射和耗损 空压机的进气噪声、内燃 机、汽车的排气噪声等 阻抗复合型消声器联合阻性消声器和抗性消声 器的消声机理 采用阻性消声器、抗性消声 器的场所 扩散消声器改变喷注结构、降低喷口的压 力和流速 高温、高压、高速气流等高 声强噪音 噪
2、声按声音的频率可分为：400Hz的低频噪声、4001000Hz的中频噪声及1000Hz的高频噪声。根据设计要求及各种消声器的适用范围，选用抗性消声器进行设计改进。 抗性消声器 消声原理：通过控制声抗的大小来进行消声的。与阻性消声器不同，它不使用吸声材料而是在管道上接截面积突变的管段或旁接共振腔，声波在管道截面的突然扩张(或收缩)，造成通道内声阻抗突变，使声波传播方向发生改变，某些频率的声波在声阻抗突变的界面发生反射、干涉等现象，从而在消声器的外测，达到了消声的目的。 消声的频率特性：具有中、低频消声性能。 适用范围：消除空压机、内燃机、汽车排气噪声（气体流速较高气速的情况） 抗性消声器具有的特
3、点： （1）不需要使用多孔吸声材料 （2）耐高温、抗潮 （3）流速较大，洁净 （4）对低频、窄带噪声有较好的效果。 常用抗性消声器的类型： （1）扩张室式消声器 （2）共振腔消声器 （3）干涉式消声器 按共振腔消声器进行设计： （1）倍频带消声量不小于30dB，由式： K L+ 102 ? = lg 20 ) 1( 302 K 10 = + lg 20 ) 1( 查表 不同频带下的消声量L 与K值的关系 频带 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.5 2 3 4 5 6 8 10 15 类别 倍频 1.1 1.2 2.4 3.6 4.8 7.5 9.5 12.8 1 5.2 17 18.
4、6 20 23 27 带 1/3倍 2.5 6.2 9.0 11.2 1 3.0 16.4 19 22.6 25.1 27 28.5 31 33 36.5 频带 得，K 8 （2）由KS f V 22c ?= 有： 2 42 2 2m 106.19cm 6.1954 4-?=?=d S 3 2-34m 107.1cm 107.16 .1982100 234000 ?=?=?= V （3）设计一个与管道同心圆形的共振腔消声器，其内径为5cm ，外径为20cm ，共振腔所需长度为： cm 7.575-204 17000 ) (4 22212 2= -= ）（ d d V L 取L=58cm m 1
5、08.5cm 8.517000)340001002()2( 22 20-?=?=?=V c f G 选用管壁厚度t=0.2cm,孔径d=0.6cm,则由式d t nS G 8.00 += ，求得开孔个 数： 个146.04 ) 6.08.02.0(8.5)8.0(20 =?+?=+= S d t G n 由上述计算结果，可设计共振腔消声器长为580mm ，外腔直径为200mm,腔的内径为50mm ，管壁厚2mm ，在气流通道的共振腔中部均匀排列开14个孔，孔径为6mm 。 （4）验算共振腔消声器的有关声学特性 Z 0H 10017000 8.52340002= V G c f Z H 2074203400022.1c 22 .1=?=D f 上 由题意得，中心频率为100Hz 的倍频带包括89.8112Hz ，不会出现高频失效问题。 共振频率的波长： cm 1133 340 3cm 34010034000 c 0 00= =f 上述设计的共振腔的长、宽、腔深尺寸都小于共振频率波长的1/3，故该设计方案可用，如图所示。 孔心距应大于孔径的5倍，设计中取孔距为40mm 。穿孔范围246mmmm 28312 =。