[发明专利]一种用于管道降噪的内插微穿孔管消声器的设计方法

说明书

本发明涉及一种用于管道降噪的内插微穿孔管消声器的设计方法，包括以下步骤：步骤1、测量管道内的噪声频谱图特点，确定噪声峰值所在频段；步骤2、根据所述噪声峰值所在频段，确定内插微穿孔管消声器的传声损失峰值所在的频段；步骤3、确定所述传声损失峰值所在频段对应的微穿孔板吸声结构的共振吸声峰所在频段；步骤4、确定所述共振吸声峰所在频段下的对应的微穿孔板吸声结构的参数，作为所述内插微穿孔管消声器的参数。本发明根据内插微穿孔管消声器需重点降噪的频段，可快速确定微穿孔板吸声结构所需的共振吸声峰，从而提出满足实际工程需要的微穿孔管参数，方便工程师的快速查阅。

技术领域

本发明涉及带有微穿孔内插管的管道消声器降噪领域，具体来说为一种提供微穿孔管消声器传声损失峰值所在频段与微穿孔板吸声结构共振峰频段的定量关系，进而指导该消声器参数设置的设计方法。

背景技术

微穿孔板吸声结构在上世纪七十年代由马大猷院士提出后，得以快速发展。它由表面穿孔直径达到丝米级的穿孔板以及一定深度的共振腔组成。当声源发出的声音传递到微穿孔板的小孔时，孔径壁对传来的声音产生阻尼和摩擦作用，使传来的声能得到衰减，能量降低，这就是微穿孔板的吸声原理。根据其四个主要参数(穿孔率、孔径、板厚、背腔深度)的不同组合可获得不同的吸声特性以满足不同吸声需求，并具有结构简单、加工安装方便可靠、无需内敷多孔吸声材料等优点。当把微穿孔板卷曲成为一段微穿孔管，并在其外部套上一段同管轴的圆柱外筒，便形成了微穿孔管消声器。它具有耐高温、耐油污、耐腐蚀、结构简单、加工简便等优点，同时可用于高速气流、潮湿的恶劣环境中，因此在建筑和工业的消声中得到了广泛应用。作为管道消声的基础元件，若可根据带有微穿孔内插管的消声器的传声损失所需峰值位置来确定微穿孔板吸声结构的共振吸声峰位置，进而可为指导该消声器的参数设置提供参考。然而目前上述的定量关系尚不明确，也未见对这种消声器设计方法的报道。

CN207864880U公开了一种并联不等深度子背腔微穿孔管消声器，包括微穿孔管、外筒体、前隔板、后隔板和套筒。微穿孔管壁上均布直通微孔，各隔板、套筒、微穿孔管共同形成多个共振腔，拓宽了该消声器的吸声带宽，实现了在较宽频谱范围内，尤其是中高频段具有较好的消声效果；CN103486394A公开了一种穿孔段长度可变的可调频微穿孔管消声器，包括主管道(中间段设有微孔)、套筒活塞、外管道及套筒位置调节装置。外管道、主管道及圆盘围成扩张腔，该扩张腔与主管道的流体通道通过微穿孔相连通，起到消声的作用，套筒位置调节装置驱动套筒活塞在主管道上轴向滑动，调节扩张腔及穿孔管的有效长度，进而调节消声器的消声频率；CN203604153U公开了一种三层串联微穿孔管排气消声器。该消声器结构简单、加工简便、成本低廉，纯金属结构能耐高温、耐腐蚀、耐气流冲击、使用寿命长，在整个频谱范围内尤其是在高频段有很好消声效果，消声量达到15-25dB(A)；CN203549259U公开了一种扩张腔体积可变的可调频微穿孔管消声器，包括主管道、扩张腔侧壁、活塞、活塞连杆及活塞驱动装置。活塞、主管道及扩张腔侧壁围成扩张腔，该扩张腔与主管道的流体通道通过微穿孔连通，活塞驱动装置带动活塞在扩张腔侧壁内上下滑动，调节扩张腔的体积，进而调节消声器的消声频率。

发明内容

本发明的目的在于提出一种提供微穿孔管消声器传声损失峰值所在频段与微穿孔板吸声结构共振峰频段的定量关系，进而指导该消声器参数设置的设计方法。

本发明通过以下技术方案来实现：

一种用于管道降噪的内插微穿孔管消声器的设计方法，包括以下步骤：

步骤1、测量管道内的噪声频谱图特点，确定噪声峰值所在频段；

步骤2、根据所述噪声峰值所在频段，确定内插微穿孔管消声器的传声损失峰值所在的频段；

步骤3、确定所述传声损失峰值所在频段对应的微穿孔板吸声结构的共振吸声峰所在频段；

步骤4、确定所述共振吸声峰所在频段下的对应的微穿孔板吸声结构的参数，作为所述内插微穿孔管消声器的参数。