1、ICS 17. 140.01 A 59 中华人民共和国国家标准:1:品且4户子GB/T 20431-2006/ISO 14163: 1998 消声器噪声控制指南Acoustics-Guidelines for noise control by silencers (ISO 14163: 1998 , IDT) 2006-07-25发布2006-12-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检茂总局也t中国国家标准化管理委员会Q(.-IIJ GB/T 20431-2006/ISO 14163: 1998 目次前言. . . . . . . . . . . .皿引言凹1 范围.2 规范性引用文件.
2、3 术语和定义4 性能、选型和设计的考虑事项. . . . 3 4. 1 性能要求. . . . . I . 3 4. 2 悄声器的选型和设计. . . . . . . . . . . . 4 4. 3 特殊消声器的设计. . . . . . . 4 5 消声器的类型、一般原理和运行的注意事项. . . . . . . 4 5. 1 概述45. 2 消声器的声学和空气动力学特性. . . . . . . . . . . . 5 5. 3 声传播路径. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 5.4 安装的声学影响65. 5 吸声材料表面的抗磨损和
3、保护. . . . . . . 7 5. 6 火灾的危险和避免爆炸的保护. . . . . . . . . . . . . 7 5. 7 设备的开启和关闭. . . . . . . . . . . . . . . . I . 7 5. 8 腐蚀. 5. 9 卫生要求和污染风险. . . . . 4. . . . . . . . . . . . 7 5. 10 检查、清洁和净化. . . . . . t . 8 6 各类消声器的性能特征. . . . . . . . . . . . . . . . . 8 6. 1 阻性消声器. . . . . . 8 6. 2 抗性消声器. . . . . .
4、 . . . . . . I . . . . 17 6. 3 排气放空悄声器. . . . . . . 24 7 测量技术M7.1 实验室测量. . . . . 24 7. 2 现场测量. . . . . . . . . . . . . 25 7.3 汽车悄声器的测量258 消声器的资料. . . . . . . 25 8. 1 使用者提供的资料. . . . . . . . . . . . 25 8. 2 制造商提供的资料. . . . . . . . . . I I . 26 附录A(资料性附录)附录B(资料性附录)附录C(资料性附录)附录D(资料性附录)应用27声音的频谱分布对1/3倍频
5、带或倍频带声音衰减效果标称值的影响33声源的工作温度和吸声材料的温度限值. . I . 35 参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 I GB/T 20431-2006/ISO 14163: 1998 前言本标准等同采用ISO14163:1998(声学消声器噪声控制指南。在标准编制中，按我国国家标准的要求，将规范性引用文件和参考文献中部分ISO标准替换为我国正在实施的对应国家标准，一些名词术语、格式和文字描述更符合我国的相关标准和惯例。本标准的所有附录均为资料性附录。本标准由中国科学院提出。本标准由全国声学标准化技术委员
6、会归口(SAC/TC17)。本标准起草单位t北京市劳动保护科学研究所、中国科学院声学研究所、北京绿创声学工程股份有限公司。本标准主要起草人t李孝宽、任文堂、李孝平、戴根华、耿晓音、方向明、赵尊宇。E GB/T 20431-2006/180 14163: 1998 引只要在声惊处空气声不能被控制时，使用消声器就是一种在传播路径上降低噪声的非常有效的方法。?自声器有多种应用。它的设计是基于吸声、声反射以及对声源的反作用各种降噪机理的不同组合。本标准系统地介绍了消声器原理、性能数据和应用。N G/T 20431-2006/180 14163: 1998 声学消声器噪声控制指南1 范围本标准涉及在气体
7、媒质噪声控制中消声器的实际选型，详细说明了消声器的供应商或者制造商与使用者各方能够达成一致的声学要求和运行要求。本标准描述了消声器运行的基本原理，但不是消声器的设计指导文件。本标准所描述的消声器适用于:一一暖通、空调设备(HVAC)中，降低系统噪声和防止串音;一防止或降低高声级房间通过通风口的声音传输;一一降低由高压管道产生的排气放空噪声;一一降低由内燃机产生的进气和排气噪声;一一降低从风机、压缩机和涡轮机发出的进口和出口!噪声。消声器根据类型、性能特征和应用进行分类。本标准对于有掘和自适应无掘的噪声控制系统不作详细论述。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡
8、是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 3767 声学声压法测定l噪声惊声功率级反射面上方近似自由场的工程法(GB/T3767-1996 ,eqv ISO 3744:1994) GB/T 688 1. 1声学声压法测定噪声源声功率级棍响室精密法(GB/T688 1. 1-2002 , eqv IS0 3741: 1999) GB/T 16405声学管道消声器无气流状态下插入损失测量实验室简易法(GB/T16405-1996 ,
9、eqv ISO 11691: 1995) GB/T 19512声学消声器现场测量方法(GB/T19512-2004 ,ISO 11820 :1 996 ,IDT) IS0 7235 声学管道消声器的测量程序插入损失、气流噪声和全压损失3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3. 1 消声器silencer 降低经由管道、导管或开口的声音传输，并且不阻止媒质传送的设备。3.2 (耗散型)阻性消声器dissipative silencer, absorptive silencer 具有相对小压力损失的宽频带声衰减消声器，通过多孔或纤维材料的管道内衬的摩擦将声能部分地转换为热能。3.3 抗性消声器
10、reactive silencer 反射型和共振型消声器的总称，其主要的衰减不是声能损耗。1 GB/T 20431-2006/1S0 14163: 1998 3.4 反射型消声器reflective silencer 通过改变管道横截面、管道内衬加共振器、或管道侧壁处加不同长度的旁支管以提供单次和多次声反射的消声器。3.5 共报型消声器resonator silencer 由小阻尼的共振元件提供声衰减的消声器。注:该元件可以含有吸声材料，也可以不含有吸声材料。3.6 注2:采用GB/T1951 3. 11 排气放空消声器blow-off 用于蒸汽排放和压力释放的速度以及对声掘的反作用(3. 7
11、 调节气流，在出口处降低气流有谓消声器通过可控制的注:管道中的大3.8 3.9 插入损失D 在装与不装注1:插入俨D 传递损失transmission D, 入射到消声器和通过消声注1:传递损失用分贝(dB)表示。注2:对于标准的实验室，D，与D;相等;而在现场测量中，由于测量方面的限制，D，与日的结果经常会有所不同。注3:采用GB/T19512的定义。3. 12 不连续衰减discontinuity atenuation D 由于消声器截面不连续引起的插入损失。注:不连续衰减用分贝(dB)表示。2 3. 13 传播损失propagation loss D. GB/T 20431一2006/I
12、SO14163 :1 998 发生在有固定横截面和均匀纵向结构的消声器中间段单位长度的声压级降低量，反映了基频模式的纵向衰减特性。注:传播损失用分贝每米(dB/m)表示。3. 14 出口反射损失outlet reflection loss Dm 人射到管道开口末端和通过鄂由注:出口反射损失用分贝(dB)3. 15 3. 17 模式modes 压力损失6.Pt 注2.采用ISO723 3. 18 再生噪声，气流噪声损失。4 性能、选型和设计的考虑事项4. 1 性能要求O.50c/Ho 4. 1. 1 总的说来，声压级(A计权、1/3倍频带或倍频带)在规定的区域(例如在工作区域、临近区域或娱乐场所
13、)不应该超过规定的值。一个声澜的贡献量可以根据此声糠的声功率级、声惊指向性指数，使用声传播定律和声惊几个部分能量贡献的分配来确定。所要求的消声器插入损失是由允许声功率级和声源的实际声功率级差值得出。当声照射是由被衰减的声惊单拍确定的简单情况时，消声器的插入声压级差就可以直接由照射点GB/T 20431-2006/ISO 14163: 1998 处的允许声压级和实际声压级的差值计算得到。当装与不装消声器的指向性指数差可以忽略时，消声器的插入声压级差就等于插入损失。4.1.2 不能超过允许的压力损失。注:这项要求应尽可能地说明清楚。必须找到一个合理的限值，以替代尽可能小之类的不太精确的规定。甚至，
14、当压力损失被认为是不重要时，也应该根据机械稳定性、再生噪声或能量消耗，从不允许超过的最大气流速度确定一个限值。4. 1.3 消声器的允许尺寸应该尽可能的小(考虑戚本和重量)。注:这是不能再减小的最小尺寸(在已知的工艺水平条件下)。此尺寸取决于要求的声级降低量、允许的压力损失和其他的限制包括使用(或避免使用)的材料、对于不同应力的阻抗等。4. 1.4 其他要求(包括材料、使用寿命、泄漏等)取决于消声器的应用环境，如热、灰尘、潮温或有侵蚀性气体、压力管线中或高声压级和高振动级，也取决于消声器与控制排气、防止火花和处理尘粒的器具的组合情况。4.2 消声器的选型和设计关于1肖声器的说明信息可以由下面的
15、资料得到:一一按照ISO7235的实验室测量;一一-消声器制造商的测试数据;一一-计算横截面为圆形和长方形的消声器传播损失和插入损失的理论模型;一一压力损失和再生噪声的预测方法。选择阻性消声器、抗性消声器或排气放空消声器，要根据其应用条件或参考本标准中的现有经验。由计算机程序获得的阻性消声器插入损失的结果，取决于对悄声器内气流阻力的大小、分布以及护丽板声学作用的假设叫。特定的几何特征，如片的偏斜或吸声体的复杂配置是不易进行计算的。对于设计和运行条件的参数变化的计算是极其精确的。气流对抗性消声器性能的影响，需要考虑应用专门的高级复杂的计算软件。4.3 特殊消声器的设计特殊消声器的设计通常要按下面
16、步骤重复进行:a) 要大致说明气流可自由流动的管道尺寸和声音分布的连接空间，例如使用制造商关于相似悄声器的说明文件，并考虑基本的要求和限制;b) 构建用于预算和测试的模型;c) 使用模型，将结果与要求的声级衰减量和压力损失进行比较;d) 改变尺寸和吸声材料来实现降噪要求或最优化设计;的特殊要求的结构考虑。5 消声器的类型、一般原理和运行的注意事项5. 1 槽述消声器被用于:一一防止设备的气体脉动和振蔼;一一降低脉动和振荡转化为声能;一一-将声能转化为热能。对于安装在管道中的消声器的插入损失的结果，通常取决于这三个机理。根据其主要衰减机理，消声器可以分为:4 一一一阻性消声器;一一抗性消声器，包
17、括共振型和反射型消声器;一一-排气放空消声器;GB/T 20431-2006/ISO 14163: 1998 一一有掘消声器。阻性和抗性消声器优缺点见表10表1不同类型消声器的典型优缺点消声器的类型估点缺点阻性消声器宽频带衰减、压力损失小易污染和机械损坏共振型可调谐衰减、不易污染窄频带衰减，易受气流的影响抗性消声器坚固耐用;产生较大的压力损失、存在声通过频带(衰反射型适合应用于较大的压力脉动、高声级、有污减很小或没有衰减的频带)、声学性能对气染的气流、较强机械振动的场所流敏感5. 1. 1 阻性消声器其通过将声能转化为热能，以产生宽频带的声能衰减，并且压力损失相对较小。当阻性消声器被用于携带有
18、灰尘或结垢的污染气体的管道中时，要防止吸声材料的表面被覆盖或堵塞。由细的纤维材料或薄壁结构制成多孔的吸声体，可能会由于压力变化的振幅较大而被机械破坏。5. 1. 2 共据型消声器(抗性减少了由气体脉动和振荡向声能的转化并吸收声能。单个的共振器作为旁支管被安装在管壁上c在管道内使用共振器组作为管道的内衬或分离元件隔栅)，由此产生有限的压力阵巳根据衰减的需要，共撮器大多数调节于中低颇。其特性局限在窄频带，对掠人射气疏敏感，可能(在-定的不适宜情况下)会起副作用，以至于产生纯音。5. 1. 3 反射型消声器(抗性陆少了由气体脉动和振荡向声能的转化。由于其坚固性，可以在不太适合应用阻性消声器并且允许有
19、较大的压力损失时使用，例如携带着灰尘的气流、或流速较高和压力脉动较高的气流，以及强烈机械振动的情况。气流会影响其最大衰减和频率。在某些频带中可能会出现很小甚至负的衰减情况。5. 1. 4 排气放空消声器其安装在蒸汽和高压气体释放管道，其效果来自对声掘的反作用(例如间门)，或来自通过扩张的表面降低气流速度，此时将声能转化成热能的作用就根小了。较大的压力损失要求消声器有很好的机械稳定性，其性能会受到气体夹杂物质的影响，结冰也是非常危险的。5. 1. 5 有源消声器主要包括由适当的传声器信号输入放大器驱动的扬声器组合。通过-个高性能的计算机和控制器来进行有效的控制。在本标准中不涉及这些专门的设备。在
20、低频段，有惊消声器非常有效，而无掘阻性消声器通常衰础较小。注:目前有源系统提供独特的解决方案，适用于特殊的应用，在本标准中不作讨论。5.2 消声器的声学和空气动力学恃性悄声器的衰减如果没有规定特别的照射点，就以插入损失鸟来描述，或者用规定位置上的插入声压级差Djp来描述，并以1/3倍频带或倍频带表示。依照实验室标准1807235，衰减需要在1/3倍频带测量，倍颇带的值可由式(1)计算得到:Dl户一叫咱盯13，k/10 ) . ( 1 ) 式中zD/3, j -D山，3一-f音频带中的3个1/3倍频带的衰减值，单位为分贝(dB)。D川是倍频带的结果。对于宽频带噪声和宽频带消声器，倍频带衰躏值已经
21、足够了。对于纯音噪声和培颇带共振型消声器，应该给出其1/3倍颇带衰减值。注1.倍频带衰减值可能与噪声频谱有很大关系(且附录囚。5 GB/T 20431一2006/ISO14163:1998 气流中允许的压力损失是选择消声器时必要的参数。其不能超过全压损失b.p，0全压损失A户t依赖于平均气流速度和气体密度，在有气流的条件下由式(2)描述:A户，= (S十APful2 ( 2 ) 式中15一一-I807235中定义的在均匀气流条件下消声器两端的全压损失系数。D.s-一附加压力损失系数，是由于现场的气流条件与实验室条件有偏差产生的(数值以经验估计)。户一一气体密度，单位为千克每立方米Ckg/旷)。
22、Vj一一进口横截面处的平均气流速度，注2.通常全压损失系数的定义往往与如，一个不同的定义是以在消其他需要考虑的影响消声一一再生噪声;一一消声器的最大适一一暴露在气流、脉5.3 声传播路径除了从消声器的b) c) 淌声d) 沿着悄声沿着侧向设备隔离结构声的2 5.4 安装的声学影晌固1声传播途径(示意图)11任何数值时，有必要检查定义。例C值过低。隔振b 测点对于特定应用和捎声器类型，消声器所能提供的声音衰减依赖于联接到其进口端的声掘特性，和连接到其出口端的末端特性。安装形式会特别影响抗性消声器和所有型式的悄声器在低频的效果。在消声器的进口端和出口端都是抗性时(即没有吸收)，安装的影响同样重要。
23、这些条件都具备时，不利的共振影响就会出现在系统中，并导致系统不同部分的强烈藕舍。形式上，这种安装的影响可由式GB/T 20431-2006/ISO 14163: 1998 (3)描述:LWl = Lwz - D, - Dm + E 式中zLWl一一从管道末端辐射的声功率级，单位为分贝CdB); Lwz-一从声源人射到有消声末端管道的声功率级，单位为分贝(dB); D，一一传递损失(见3.11) ，单位为分贝(dB); Dm一一管道出口反射损失(见3.14和6.2.2.2)，单位为分贝(dB); .( 3 ) E一一安装的声学影响，单位为分贝(dB);在随雄提声器系统中，E的幅值通常不会超过10
24、础。E描述反射声对声惊的反作用，即声!J攒勤量的增加或注:对于强抗性系统，E可能在一些5.5 眼声材料表面的抗磨损和由于阻性消声器材料的注:对于长期工作的消声如果吸声材料的表整个吸声构件的损耗(为了保护消声器工行业)，用金属薄且在设备工作中容温和粗粒子的度、温度、气流速度5.6 火灾的危险起火并通验室、大型厨房和消声器中流过带有上述情况应用的油脂、油或灰尘的尘沉积的共振型悄声5. 7 设备的开启和关当设备开启和关闭器的组件，以便可以考产生压力释放。在设备开启和关闭的阶段，同经营避免水汽的积聚(例如将设备干燥)。5.8 腐蚀际上放大了声源辐射的声功率。的颗粒。此过程将导致医院和食品加典型频率)，
25、而产生应力。高意考虑其厚况在化学实了易爆物，当器吸声材料中料和可防止灰足庐的空间来安装消声膜护面吸声内衬内会消声器的片状金属壳、材料护面和分隔层以及安装法兰，应该避免受水、排放气体中的各种酸性物质和不同材料间电位聋的影响。可以通过选择特别的材料(如铝)或应用保护护面(如橡胶来防止腐蚀。5.9 卫生要求和污染凤险在一些场所应满足特殊的要求，例如:一一洁净室;一一食品加工厂;一一一医院;一一一电厂。7 四月20431-2006/18014163:1998 当灰尘附着在眼声内衬的表团时，尤其是伴有潮醒时，将会带来卫生问题。微生物细菌)也会带来问题，特别是在空气渥度升高时。核电力设备也可能带来核污染。
26、在这种要求严槽的工厂中，消声器内衬的表面应平整。要避免大的空洞和突出的边缘，因为这些会导致灰尘和水汽的积粟，且增大压力损失。5. 10 检查、清洁和净化当有需要时，应该对消声器进行检查、清洗或更换。1肖声器在多数的采暖通风空调设备应用时都有特殊的要求，应定期地进行清洗或净化。因此，吸声片可以卸下来进行清洗(净化)或更换是必要的。这种情况下，悄声器的壳体也应清洗。吸声片根据设计可以用高压气体、蒸汽喷注、刷子和梅剂，或是净化流体来清洗。在有灰尘的气流状态下工作一段时闰后，消声器吸声片上沉积的灰尘会导致插入损失显著的下降。因此，同样要间隔一段时间进行清洗。6 各类消声器的性能特征6. 1 阻性消声器
27、6. 1. 1 简易型阻性消声器个简易型阻性捕;声器是一个具有吸声内衬套，截面为圆形或矩形，并不加任何装置的直管(见图2)。1外壳32一-透声护面;3一一-气流通道;4一吸声材料。1 4 2 3 图2阻性消声器(示意图)吸声元件包括一层或多层的吸声材料和一层透声护面。细径的矿石、金属、塑料纤维和开孔结构的泡沫材料、烧结的金属泡诛材料或提凝土泡沫材料都被用作吸声材料。在大颗粒的结构中，空气帖滞性的影响要小于其甜流的影响。在这种情况下，压差将随着气流速度的平方递增。这种非线性效应在有气流穿过吸声材料的消声器，或在有气流沿吸声材料表面流动的消声器中都能出现。为了覆盖承受高压的纤维材料和泡味，应该使用
28、有开孔的金属薄板、菱形网眼或条形网眼的金属网、玻璃纤维或钢纤维布等。对于中等压力条件，应该使用金属辞膜、玻璃纤维或塑料织物等。8 简易型阻性消声器的传递损失D，C或是插入损失口，见3.11)可由式(4)确定:D, = D. +D.l 式中zD，-一不连续衰减，单位为分贝CdB);D，-沿消声器的传播损失，单位为分贝每米CdB/m); -一消声器长度，单位为米(m)。 C 4 ) G/T 20431一2006/ISO14163: 1998 不连续衰减可以由同一类型消声器的两个不同长度II和l2的实验室测量中计算出来。如果插入损失Dil和Di2是相应于II和l2在消声器里面或周围，在没有侧向透声的
29、情况下测量的，则不连续衰减Ds可由式(5)确定:D Dill2 - Di2 l1 s l2 - II 传递损失可由上述方法确定，见式(6): D 旦旦二Dn一a - l2 - II 对于传递损失D.的定性估计，应用如式(7)的正比关系zD号式中:U一一内衬吸声材料的管道周长，单位为米(m); S一一管道的通流面积，单位为平方米(m2); 一一内衬材料的吸声系数。. ( 5 ) ( 6 ) . ( 7 ) 吸声材料表面面积Ul与管道截面积S的比率越大，以及管道内衬材料的吸声系数越高，则阻性消声器的效果越明显。小的声反射面将会轻微地降低消声器的效果。管道的通流面积S依赖于最大允许气流速度。这个气流
30、速度不能过大，因为它关系到消声器的使用寿命、压力损失和再生噪声。如果通流面积与管道相配，那么管道横截面可以是圆形或矩形。由式(7)表明，推荐使用具有较大吸声面的狭窄矩形的管道。此类管道，可以抑制当其肆间距离超过声波半波长时形成的披束。只有内衬吸声材料的厚度达到至少八分之一波长时，才会具有一个较高的吸声系数。如果在安装消声器的位置有一个足够大的横截面，那么即使在低频这种要求在简单阻性消声器也可以实现。当管道宽度比被衰减声音的半波长小得多时，式(7)中关于内衬的吸声系数的比例关系就不再成立。此外，当声音像声束一样传播而不接触内衬时，此式(7)就不能应用在高频段。吸声材料的特性可以用流阻率r来表示2
31、9J(应用于消声器时的泡围在5kN s/m450 kN. sl时)。流阻率与纤维直径和材料体积密度有关，由式(8)表示为:r3(含)3/2 ( 8 ) 式中tPc一一压缩的吸声材料的体积密度，单位为千克每立方米比gl旷); u一一没有压缩的吸声材料的体积密度，单位为千克每立方米(kg/m3); r一气体黠性，单位为牛秒每平方米(N s/m2); 一一纤维的平均直径，单位为米(m)。温度和压力对于厚度为d的材料流阻(Rs=rd)的影响为由式(9)近似描述:生丁=f王r2主主 ( 9 ) PCJT.P -LToJ P LpcJTo。式中:T一一绝对温度，单位为开(K); To -_参考温度，单位为
32、开(K); p一一大气压，单位为帕CPa); 。一一参考压力，单位为帕(Pa); c一一对于平面波，气体的特性阻抗，单位为牛秒每立方米(N.s/m3)。对于不同的声惊应该有比较典型的工作温度，对于不同的吸声材料应该有温度限值，由附录BGB/T 20431-2006/1S0 14163: 1998 给出。图3给出了有不同厚度内衬的圆形横截面管道的传播损失。它们是基于无气流时和矿棉的典型气流阻扰的严格计算。在低频段，内衬的厚度对衰减特性有很大的影响。hH hu 吕m咀40 、离 30 管道通流直径各向同性吸声模拟了粉尘沉0.15 m, 0.10 m, - 0.05 m. 在有些情况下，穿孔护面来实
33、现a为取为密封护面的质量，或者消声器或吨l睛，携带充填物，护面单位面积的有效质量应近振荡空气质量除以穿孔可那通过薄的密封护面或能的小。有效质量或者注:通常，密封护商单位面积语if;J于悯址kg/m2，穿孔护丽的2二k于部归已经足够。要确保密封护面板不与眼声喇喇粘接，在有曹营管茵的情况，摒呜穿孔护面板粘接，否则将增加整体材料的刚性。为了提高低频的衰醋，常常使用较厚的密封萨在服穿孔率较低的穿孔护面板。熔炉颇繁地起动可以导致烟道消声器中水汽的聚集(见A.2. 4)。塑料薄片不能彻底地防止蒸气扩散并且将使水聚集在吸声体内，尤其当薄片损坏时。吸声体在其允许的使用寿命期间应该有机械和鹉的稳定性，并且它们的
34、形收或结构不会因为机械振动而改变。6. 1.2 片式消声器6. 1. 2. 1 一陋的考虑决定片式消声器声学特性的因素，基本上与6.1.1中简易型阻性消声器的相同。10 GB/T 20431-2006/ISO 14163: 1998 一个片式消声器通常包括:第一个过渡段，用来扩大管道横截面;中间部分，包括吸声片(或分隔层及气流通过的间隙或通道;第二个过波段，集中声音和气流到原始管道横截面，如图4所示。在特殊情况下，如果相关方都同意，两端的过波段都可以不要或者是消声器不必考虑的部分。2 2 2一一-过波元3一一透声护1 依照式(7减量。片式消声关。在低频段，在高频段，当过能超过传播损失此外，在内
35、部在小的压如损:1下提高声音的衰有七可围川且哺川Azru习习明如Wu-诚旧J在机、川叫g维因连不连续衰减3巳-一-图5在片式消声器中j-声传播途径x的声压级衰减Lp所有消声器的外壁和吸声片的底部或顶部的连接处(有时需要作为伸缩缝)，应该密封以防止侧向传声。片与外壁之间的通道可能仅为两个片之间距离的一半。为避免气流通过片与外壁之间的通道，GB/T 20431-2006/180 14163: 1998 壁的内侧应加装吸声片。注:r从声学的角度，如果为均匀结构，外壁吸声片只需为中间吸声片厚度的一半。当安装片不是均匀的结构时，如片具有部分的护面，就应该考虑安装说明。作为规则，由两个片的表面形成的通道应
36、该有相同的结构，即:表面可以沿着通道变化但不能括通道横向变化。为了保证片在通道中气疏速度超过5m/s的耐久性，应该注意保证气流条件的均匀性，例如，使用气流整流器。通过片的横向气流将导致片的材料被收走，应该加以避免。因此，不推荐将片安置在靠近有较大变化横截面的后面或管道的弯曲处，否则，用导流叶片来保证气流的均匀分布。金属薄膜彻底覆盖的片在潮湿的空气中应用时，可能承受内部过压(见图5)，机器工作过程中金属薄膜可能破裂，这些会降低高频段的衰减性能。在许多情况下，有必要提供检查和维护吸声片的通道。在设计中应考虑用于声音测量目的的开口。在有特别卫生要求的地方，吸声片应该可以取出进行清洗。6. 1. 2.
37、 2 宽频带衰减眼声片调整片的厚度、气流通道宽度、护面板的设计与排列和采取防污染措施，有均匀吸声内衬的片可以保证几个倍频带的衰减。对于低颇，较高的吸声系数需要厚的片叶目反，高频需要薄的片。图6中示例了片式消声器典型频率特性。在低频，传播损失将随着吸声片的厚度和频率增加而增加。在中频段，通道的宽度和声音的半波长一致，将出现最大值，它反比于吸声体的流阻。垂直于片的总流阻不应大大超过2kN. s/m3。在高频段，当管道宽度或片间的气流通道宽度比声音的半波长大时，传播损失会降到很低。v队1/11111 / V llTn-、以扩、队旧体30 20 10 E闰3EQ10 000 11Hz 1 000 10
38、0 。10 流阻R，/C剧s/m3) -一-0; 一-一-0.2: -翩-0.4, 片厚:d=0.2m; 片间的气流通道宽度:s=0.2m; 各向同性吸声体的流阻率:r=12kN. s/m4, 注:粉尘沉积或密封的多孔护丽影响由覆盖层的流阻凡进行模拟。圄6一个片式消声器不同频率传播损失D.的计算图7所示片厚的影响。当在相同比例的管道横截面处设置吸声片时(即s/d为常数)，厚一些的片在低频段对消声器的性能会有所提高，但是在中频将会产生适度的衰减，在高频仅会有有限的传播损失。12 GB/T 20431-2006/180 14163: 1998 1 、, , 、, 、, 、/1/ 气、扩、/ 、.r
39、- 、三、/ 、fF1 乌 、 、, t王业剖40 30 20 10 E-M)aQ。10 10 000 1 000 100 /1 Hz 吸声片厚度d 0.15 m; 一一-0.2 m; 各向同性吸声体的流阻率:r=12kN sl旷;吸声内表面的流阻:R，=0.2 kN s/m30 圈7不同眼声片厚度d的片式消声器不同频率传播损失D.的计算(吸声片之间的气流通道宽度等于吸声片的厚度)单位为毫米以牺牲高频的衰减提高低频段的吸声，应该使用大面积密实的护面(见图8)。o I!: 1 。口时DGH 寸J寸LrLnau 1 000 -、/ 飞;。v ,/ r-. 2 JA二f. j V . / / v 1
40、) 、|己飞V/ J / V 50 40 30 20 10 回咀，C。8 000 4 000 1 000 2 000 500 250 125 63 13 (1 Hz l一一没有护面的吸声片;2一一穿孔板护商吸声片;3一一交替间隔护面吸声片。图8普通片式消声器实验室测量的不同频革f下的插入损失DIGB/T 20431-2006/ISO 14163: 1998 如果从消声器的进口片的宿染一般会导致6. 1. 2. 3 压力损失消声器产生的全压损失见叫对市电塑气出口和沿着片间空气通道的压力损失U才于选取气流的悄声器和管道，其管道横截面为固于总管道横截面): 当选择和优化片式悄声器用于低频衰减时，应根
41、据衰减量来挑选内衬、护面和片的内部配置。为了提高高频的衰减特性，可以减少通道的宽度，或将片与管道轴线成小角度排列。两种方法会导致压力损失的增加。成小角度安装提供的附加衰减少于6dB，压力损失则是原来的两倍(见图的。22. 7 13.8 11. 7 8.9 巳63 l=O. 75 mjs=O.ll 1-1一一吸声片;5一一回气流方向。酌注:大于40dB的值60 50 40 30 20 10 。出咽嗣(叫一个，挥定性的因素，它包括进口、的全压损失。在均匀的元旋，可以由压力损失系数决定(对民=(子fo吨(去+1)+民. ( 10 ) 式中zL一一上游端的形状因数，对于矩形片乌zl;对于带有半圆形上游
42、端面的片旦=0.1;E一一下游端的形状因数，对于矩形片飞=1;对于带有半圆形下游端面的片乌=0.7(小的影响); 5一一空气通道宽度，单位为米(m); d一一片厚度，单位为米(m)。总的来说，这些压力损失将随着比率d/s的平方的增加而增加。摩擦损失将随着片长1增大而增14 GB/T 20431-2006/ISO 14163: 1998 大，随着与空气通道宽度s成正比的水力学横截面的增加而减少。对于有或无穿孔板的片式消声器，摩擦的压力损失系数f由式(11)估计zSf = O. 025 + (1 +子f(11 ) 数值0.025是典型的阻性片摩擦系数的一半。因此，为保证压力损失在可接受的范围，片不
43、能太厚并且气流通道面积不能太小。与依照IS07235的实验室测量相比，全压损失由式(12)计算:At = (Ss +岛)丑Vj2= 1; -S;- Vj2 ( 12 ) 2 注:符合IS07235测量条件，t.s=o见式6. 1. 2. 4 气流对于噪声衰)咸和电费瞟套的影晌在空气通道中的气流气流对于片式消声器庐写在电国曙F响有两种方式。第乌司是上游柑霄游方向的声速不同。第二，速度剖面引起的折射影最重要的影响级描述，其特性与求，例如，由于上从1肖声器辐有考虑再生式中:H一一管道的8一一表征了再Wo一一-1W。再生噪声的声功率飞和空调设备的具有光滑管壁出了式(13)的曲线图，并且管道式中:Vo一
44、-1m/so 系。对于应用于采暖、通风. ( 14 ) 注2对于其他类型的消声器，尤其是共振型消声器，在某些频带的B值会很大。然而，对于B和占的值没有统一的资料。15 GB/T 20431-2006/1S0 14163: 1998 80 四、2 3 叫6040 20 。、配v=20 m/s 、气. t、白白10m/s 、v、 v=5 m/s iDDDN 10 S队叶,_ 0 8 000 固单位为米 O. 1 田间.o1一一共振器调谐到1602一一共振器调谐到40Hz 注:顶部曲线为元消声器条件注:当流速超过10m/s时，共振腔会出现失调刀背霄攒嚼移到一个1/3倍频带，阻尼将增加或减少，这取决共
45、振腔的形状，结果最大的衰减量减少并且再生噪声增加。在高频端，取决于相对于声波波长的表面粗糙度，衰减量与频率无关，而对于板式共振腔可以忽略。只有在气流对调谐、阻尼(增加或减少)和再生噪声的影响能够做出符合实际的估计时，实验室测量才是可靠的。对于吸收的温度影响通常是不能测量的。计算通常只能在固有频率附近进行。很难确定气流和表面粗糙度带来的影响。在图18中，有效粗糙度主要通过旁支管的宽度和波长之比来确定。抗性捎声器，如板式、金属薄膜式共振腔型和赫姆霍兹共振腔型或者是它们的组合，是通过边界层GB/T 20431-2006/ISO 14163: 1998 效应(粘性和热传导)或通过结构振动来衰减声音。抗性悄声器有特殊的重要性，即使消声器被损坏后，空气也不能被吸声材料所污染。这类消声器由于有封闭的表面尤其适合于严格卫生要求的场所。6.3 排气放空消声器应该始终保证消声器不会影响所装机器的安全性。安装在气动阀出口的排气放空消声器是较小的部件。它们包括一个与管道横截面相比大得多的圆柱形部件并能够允许气流通过(见图20)。外壳体由纤维材料
