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   噪音是一種使人感覺吵雜厭煩的聲音,其程度有時是隨人的心情而異。但連 續(xù)的噪音,也會使周遭受到污染。一殷風機產(chǎn)生噪音之原因可分述如下： 1.因葉片回轉而產(chǎn)生噪音 葉片旋轉時會與空氣產(chǎn)生摩擦,或發(fā)生沖擊:轉速愈快,接解空氣頻率愈高, 其噪音愈尖銳。葉片之寬度或厚度增加,此現(xiàn)象更為明顯。噪音的頻率是由多種 頻率復合而成,這些頻率均與風機之轉速有關。 軸流風機若有動翼與靜冀的配置時,兩者之葉片數(shù)最好不等,以免造成更大 的噪音共鳴。但無論是軸流式或離心式風機,凡是風速快的、風壓高的,其產(chǎn)生 之噪音也大。 2.因葉片產(chǎn)生渦流時也會產(chǎn)生噪音 在風機運轉期間,其動翼之背面會產(chǎn)生渦流,此渦流不但會降低風機的效率, 而且會產(chǎn)生噪音。為減低此現(xiàn)象,葉片的安裝角不得過大,且扇葉彎曲需平滑 切勿突然變化太大。 3.因亂流而產(chǎn)生噪音 空氣在流動時,若碰到尖銳的障礙物,極易發(fā)生亂流。此亂流雖然與渦流的 情況不同,同樣會產(chǎn)生噪音,或頻率甚高的嘯音,對風機而言亦會造成效率損失。 4.與風管外殼產(chǎn)生共振而發(fā)生噪音 風管與風機外殼的內(nèi)面接縫處要平整,避免粗糙不平,造成撕裂聲。而由于 接連的管路會產(chǎn)生共振,使細微的聲音変大,造成更大的噪音。在設計時,有時 可以在風管外面覆以防音材料,可以降低噪音。 5.風機以外引起的噪音 除風機本身的固定噪音外,尚有許多噪聲源,諸如:軸承因精密度不足, 裝配不當或維護不佳會造成異常噪音。馬達部份也會產(chǎn)生噪音,有些是設計不良 或制造品控不佳所造成,但有時是馬達之內(nèi)外冷卻扇造成。齒輪及皮帶亦會因摩 擦產(chǎn)生噪音。其它構造物之共振所產(chǎn)生之噪音亦不可忽視,這有時是由于機體不 平衠所致。  

計算并設計一消聲器， 用于頻率為 100Hz 的發(fā)動機排氣消聲器， 消聲量不小 于 30dB ，需選定已知內(nèi)壁管壁厚，開孔個數(shù)，每個孔直徑，擴張室直徑， 排氣管道直徑為 5cm ，用三維軟件畫出設計圖。       消聲器類型   消聲原理   主要應用   阻性消聲器 ( 中高頻 )   多孔性吸聲材料的吸收   風機、 通風空調(diào)、 燃氣輪機 等設備的進、排氣噪聲   抗性消聲器 ( 低頻好 )   管道阻抗變化所產(chǎn)生的聲反 射和耗損   空壓機的進氣噪聲、內(nèi)燃 機、汽車的排氣噪聲等   阻抗復合型消 聲器   聯(lián)合阻性消聲器和抗性消聲 器的消聲機理   采用阻性消聲器、 抗性消聲 器的場所   擴散消聲器   改變噴注結構、 降低噴口的壓 力和流速   高溫、 高壓、 高速氣流等高 聲強噪音     噪聲按聲音的頻率可分為： ＜ 400Hz 的低頻噪聲   、 400 ～ 1000Hz 的中頻 噪聲及＞ 1000Hz 的高頻噪聲。根據(jù)設計要求及各種消聲器的適用范圍， 選 用抗性消聲器進行設計改進 。   抗性消聲器   消聲原理： 通過控制聲抗的大小來進行消聲的。 與阻性消聲器不同， 它 不使用吸聲材料而是在管道上接截面積突變的管段或旁接共振腔， 聲波在管 道截面的突然擴張 ( 或收縮 ) ， 造成通道內(nèi)聲阻抗突變， 使聲波傳播方向發(fā)生 改變， 某些頻率的聲波在聲阻抗突變的界面發(fā)生反射、 干涉等現(xiàn)象， 從而在 消聲器的外測，達到了消聲的目的。     消聲的頻率特性：具有中、低頻消聲性能。   適用范圍：消除空壓機、內(nèi)燃機、汽車排氣噪聲（氣體流速較高氣速的 情況）   抗性消聲器具有的特點：   （ 1 ）不需要使用多孔吸聲材料   （ 2 ）耐高溫、抗潮   （ 3 ）流速較大，潔凈   （ 4 ）對低頻、窄帶噪聲有較好的效果。   常用抗性消聲器的類型：   （ 1 ）擴張室式消聲器   （ 2 ）共振腔消聲器   （ 3 ）干涉式消聲器     按共振腔消聲器進行設計 ：   （ 1 ）倍頻帶消聲量不小于 30dB ，由式：   ) 20 1 ( lg 10 2 K L ? ? ?   ) 20 1 ( lg 10 30 2 K ? ?   查表   不同頻帶下的消聲量△L 與 K 值的關系     頻帶 類別   0.2  0.4  0.6  0.8  1.0   1.5  2  3  4  5  6  8  10  15  倍頻 帶   1.1  1.2  2.4  3.6  4.8  7.5  9.5  12.8  15.2  17  18.6  20  23  27  1/3 倍 頻帶   2.5  6.2  9.0   11.2  13.0   16.4  19  22.6  25.1  27  28.5  31  33  36.5    得， K ≈ 8  （ 2   ）由 KS f V 2 2 c 0 ? ? π 有：       2 4 2 2 2 m 10 6 . 19 cm 6 . 19 5 4 4 ? ? ? ? ? ? ? π π d S     3 2 - 3 4 m 10 7 . 1 cm 10 7 . 1 6 . 19 8 2 100 2 34000 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? V   （ 3 ）設計一個與管道同心圓形的共振腔消聲器，其內(nèi)徑為 5cm ，外徑 為 20cm ，共振腔所需長度為：           cm 7 . 57 5 - 20 4 17000 ) ( 4 2 2 2 1 2 2 ? ? ? ? ） （ ? ? d d V L   取     L=58cm  m 10 8 . 5 cm 8 . 5 17000 ) 34000 100 2 ( ) 2 ( 2 2 2 0 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? V c πf G   選用管壁厚度 =0.2cm, 孔徑 d=0.6cm,   則由式 d nS G 8 . 0 0 ? ? ，求得開孔個 數(shù)：         個 14 6 . 0 4 ) 6 . 0 8 . 0 2 . 0 ( 8 . 5 ) 8 . 0 ( 2 0 ? ? ? ? ? ? ? ? ? S d G n   由上述計算結果， 可設計共振腔消聲器長為 580mm ， 外腔直徑為 200mm, 腔的內(nèi)徑為 50mm ，管壁厚 2mm ，在氣流通道的共振腔中部均勻排列開 14 個 孔，孔徑為 6mm 。   （ 4 ）驗算共振腔消聲器的有關聲學特性     Z 0 H 100 17000 8 . 5 2 34000 2 ? ? ? ? ? V G c f       Z H 2074 20 34000 22 . 1 c 22 . 1 ? ? ? ? D f 上   由題意得，中心頻率為 100Hz 的倍頻帶包括 89.8~112Hz ，不會出現(xiàn)高 頻失效問題。   共振頻率的波長：           cm 113 3 340 3 cm 340 100 34000 c 0 0 0 ? ? ? ? ? ? ? f   上述設計的共振腔的長、寬、腔深尺寸都小于共振頻率波長的 1/3 ，故 該設計方案可用。       孔 心 距 應 大 于 孔 徑 的 5 倍 ， 設 計 中 取 孔 距 為 40mm 。 穿 孔 范 圍   246mm&l; mm 283 12 0 ? ? 。