消聲器是操控空氣動(dòng)力性噪聲的有用辦法之一?？諝鈩?dòng)力性噪聲是一種常見的噪聲污染源，從噴氣式飛機(jī)、火箭、宇宙飛船等航空航天設(shè)備，動(dòng)?xùn)|西、通風(fēng)空調(diào)設(shè)備、內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、壓力容器、管道閥門等工業(yè)設(shè)備，其進(jìn)排氣都會(huì)產(chǎn)生聲級(jí)很高的空氣動(dòng)力性噪聲。在這些空氣動(dòng)力設(shè)備的氣流通道上或進(jìn)排氣口上加裝消聲器，就能夠降低其噪聲污染。
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消聲器是一種既能允許氣流順利經(jīng)過，又能有用地阻止或削弱聲能向外傳達(dá)的設(shè)備。值得指出的是，消聲器只能用來降低空氣動(dòng)力設(shè)備的進(jìn)排氣口噪聲或沿管道傳達(dá)的噪聲，而不能降低空氣動(dòng)力設(shè)備的機(jī)殼、管壁、電機(jī)等輻射的噪聲。因而，不是所有的噪聲源裝上消聲器就能降低其噪聲，消聲器是針對(duì)空氣動(dòng)力性噪聲而規(guī)劃的。
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消聲器的消聲量是點(diǎn)評(píng)其聲學(xué)功能好壞的重要目標(biāo)。但是，丈量辦法不同，所得消聲量也不同。當(dāng)消聲器內(nèi)沒有氣流經(jīng)過而僅有聲響經(jīng)過時(shí)，測(cè)得的消聲量稱為靜態(tài)消聲量;當(dāng)有聲響和氣流一起經(jīng)過消聲器時(shí)，測(cè)得的消聲量稱為動(dòng)態(tài)消聲量。
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在我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，與消聲器丈量有關(guān)的有：
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GB/T4760—1995(消聲器丈量辦法);
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GB/T16405—1996(管道消聲器無(wú)氣流狀態(tài)下刺進(jìn)丟失丈量 試驗(yàn)室簡(jiǎn)易法)。
它們別離對(duì)對(duì)消聲器試驗(yàn)室丈量辦法和現(xiàn)場(chǎng)丈量辦法作了具體的規(guī)則。試驗(yàn)室丈量辦法是在可控試驗(yàn)條件下較深入細(xì)致地測(cè)驗(yàn)消聲器的功能，主要適用用于以阻性為主的管道消聲器。現(xiàn)場(chǎng)丈量辦法是在實(shí)際使用條件下直接測(cè)驗(yàn)消聲器的消聲效果，適用于一端連通大氣的一般消聲器。
點(diǎn)評(píng)消聲器聲學(xué)功能好壞的量有下列4種：
刺進(jìn)丟失
在體系中，設(shè)備消聲器曾經(jīng)和設(shè)備消聲器今后相對(duì)比較，經(jīng)過管口輻射噪聲的聲功級(jí)之差界說為消聲器的刺進(jìn)丟失。
在通常情況下，管口巨細(xì)形狀和聲場(chǎng)分布基本堅(jiān)持不變，這時(shí)刺進(jìn)丟失等于在給定測(cè)點(diǎn)處設(shè)備消聲器曾經(jīng)與今后的聲壓級(jí)之差。簡(jiǎn)而言之，刺進(jìn)丟失就是指體系中刺進(jìn)消聲器前后在體系外某定點(diǎn)測(cè)得的聲壓級(jí)差。
能夠在試驗(yàn)室內(nèi)用典型的試驗(yàn)設(shè)備丈量消聲器的刺進(jìn)丟失，也能夠在現(xiàn)場(chǎng)丈量消聲器刺進(jìn)丟失。
在試驗(yàn)室內(nèi)丈量刺進(jìn)丟失一般應(yīng)選用混響室法或半消聲室法或管道法，這幾種辦法都進(jìn)行設(shè)備消聲器曾經(jīng)和今后兩次丈量，先作空管丈量，測(cè)出經(jīng)過管口輻射噪聲的各倍頻帶1/3倍頻帶聲功率級(jí)，然后用消聲器換下相應(yīng)的替換管道，堅(jiān)持其它試驗(yàn)條件不變，測(cè)出各帶相應(yīng)的聲功率級(jí)。各頻帶的刺進(jìn)丟失等于前后兩次丈量所得聲功率級(jí)差。當(dāng)測(cè)驗(yàn)改動(dòng)時(shí)，聲功率級(jí)之差就等于給定測(cè)點(diǎn)處聲壓級(jí)之差。
現(xiàn)場(chǎng)丈量消聲器刺進(jìn)丟失契合實(shí)際使用條件，但受環(huán)境、氣象、測(cè)距等影響，丈量結(jié)果應(yīng)進(jìn)行修正。
無(wú)論是試驗(yàn)室丈量還是現(xiàn)場(chǎng)丈量，A計(jì)權(quán)刺進(jìn)丟失DA(dB)的計(jì)算式如下：
式中：LpA1是噪聲源本身的A聲級(jí);LpA2相當(dāng)于設(shè)備消聲器后的A聲級(jí)。并且有：其中Lpi為第i個(gè)頻帶的聲壓級(jí)，?i和Di為第i個(gè)頻帶的修正值和刺進(jìn)丟失。
傳聲丟失
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4760—1995還規(guī)則了試驗(yàn)室丈量消聲器傳聲丟失的辦法。消聲器進(jìn)口端入射聲能與出口端透射聲能相對(duì)比較，入射聲與透射聲聲功率級(jí)之差，稱為消聲器的傳聲丟失。在通常情況下消聲器進(jìn)口端與出口端的通道截面相同，聲壓沿截面近似均勻分布，這時(shí)傳聲丟失等于入射聲與透射聲聲壓級(jí)之差。
丈量消聲器的傳聲丟失，必須在試驗(yàn)室給定工況下別離在消聲器兩頭進(jìn)行丈量，在消聲器進(jìn)口端測(cè)出對(duì)應(yīng)于入射聲的倍頻帶或1/3倍頻帶聲功率級(jí)，在出口端測(cè)出對(duì)應(yīng)于透射聲的相應(yīng)聲功率級(jí)。各頻帶傳聲丟失等于兩頭別離丈量所得頻帶聲功率級(jí)之差。一般應(yīng)以管道法丈量入射聲和透射聲的聲壓級(jí)。
各頻帶傳聲丟失可又下式?jīng)Q定：
式中：Lpi和Lpt別離為入射聲聲壓級(jí)和，透射聲聲壓級(jí);Ki和Kt則為入射聲和透射聲的背景噪聲修正值;Si和St為消聲器上游和下游管道通道截面面積。
當(dāng)實(shí)際使用的噪聲源頻譜為已知時(shí)，由實(shí)測(cè)各頻帶傳聲丟失，能夠參照刺進(jìn)丟失中的相關(guān)公式計(jì)算出A計(jì)權(quán)傳聲丟失。
減噪量
在消聲器進(jìn)口端面測(cè)得的均勻聲壓級(jí)與出口端面測(cè)得的均勻聲壓級(jí)之差稱為減噪量，其關(guān)系式如下式中，Lp1和Lp2為消聲器進(jìn)口和出口端面的均勻聲壓級(jí)。這種丈量辦法誤差較大，易受環(huán)境反射、背景噪聲、氣象條件影響，因而實(shí)際使用較少，有時(shí)用于消聲器臺(tái)架相對(duì)丈量比較。
衰減量消聲器內(nèi)部?jī)牲c(diǎn)間的聲壓級(jí)的差值稱為衰減量，主要用來描述消聲器內(nèi)聲傳達(dá)的特性，通常以消聲器單位長(zhǎng)度的衰減量(dB/m)來表征。
除了上述4種辦法之外，有時(shí)為了定量地分析比較某些消聲器的功能，也給出一些其它的點(diǎn)評(píng)目標(biāo)。例如消聲指數(shù)，它是單位當(dāng)量長(zhǎng)度，單位當(dāng)量橫斷面面積的消聲量，即參考體積的消聲量。
以上幾種點(diǎn)評(píng)消聲器功能的辦法中，傳聲丟失和衰減量是歸于消聲器本身的特性，它受聲源與環(huán)境影響較小(不包括氣流速度的影響)，而刺進(jìn)丟失、減噪量不單是消聲器本身的特性，它還受到聲源端點(diǎn)反射以及丈量環(huán)境的影響。因而，在給出消聲器消聲效果(消聲量)的一起，一定要注明是選用何種辦法，在何種環(huán)境下測(cè)得的。
現(xiàn)在，一般選用靜態(tài)消聲量來表明消聲器的消聲效果，因?yàn)殪o態(tài)消聲量是一個(gè)定值，而動(dòng)態(tài)消聲量受氣流速度的影響，是一個(gè)不定值，故點(diǎn)評(píng)目標(biāo)以用靜態(tài)消聲量為宜。當(dāng)聲源經(jīng)靜態(tài)消聲后的剩余聲級(jí)(簡(jiǎn)稱靜態(tài)出口聲級(jí))大于消聲器氣流噪聲級(jí)時(shí)，消聲器的動(dòng)態(tài)、靜態(tài)消聲量基本一致，不受氣流的影響;當(dāng)消聲器靜態(tài)出口聲級(jí)低于消聲器氣流噪聲級(jí)時(shí)，則消聲器的動(dòng)態(tài)消聲量低于靜態(tài)消聲量，其差值隨流速的添加而增大;當(dāng)氣流噪聲級(jí)大于消聲器進(jìn)口聲級(jí)時(shí)，此刻消聲器不只不能消聲，反而變成了一個(gè)噪聲放大器。為解決靜態(tài)和動(dòng)態(tài)消聲量可能不一致的問題，有些消聲器產(chǎn)品已選用靜態(tài)消聲量和氣流噪聲級(jí)兩個(gè)目標(biāo)一起表明產(chǎn)品的聲學(xué)功能。
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