消声器、静压箱的种类与原理

发布时间:2025-11-29      浏览次数:0

消声器的主要功能是降低管道中气体流动所产生的噪声,允许气流通过,但阻止或显著衰减声波的传播。

消声原理

消声器主要通过以下四种物理机制或其组合来降低噪音:

吸声: 利用多孔吸声材料(如玻璃纤维棉、岩棉、矿渣棉、泡沫塑料、金属纤维烧结板等)将声能转化为热能消耗掉。这是最常用的原理。

反射/干涉: 通过声阻抗的突变(如扩张室、共振腔)使部分声波反射回声源方向,或者在特定频率下利用声波的干涉相消来抵消噪音。

共振: 利用共振吸声结构(如穿孔板共振腔、亥姆霍兹共振器)在特定频率(共振频率)附近高效吸收声能。

扩散: 改变气流通道的形状或设置障碍物,使声波在传播过程中不断散射、扩散,降低其定向传播的能量(较少单独使用)。


主要种类

根据主要的消声原理和结构形式,消声器可分为以下几大类:

原理: 主要依靠吸声材料的吸声作用来衰减噪声。声波进入消声器后,在多孔材料的空隙中引起空气分子振动,摩擦生热,将声能转化为热能消耗掉。

直管式/片式: 在矩形或圆形管道内壁贴附吸声材料,或在气流通道中平行放置若干片状吸声体(消声片)。

蜂窝式/格式: 将大通道分隔成若干平行的小通道,每个小通道内壁贴吸声材料,增加吸声面积。

折板式/声流式: 气流通道设计成波浪形或弯曲状,增加声波与吸声材料接触的机会和路径长度。

对中高频噪声(通常 > 500Hz)消声效果好。

低频效果相对较差(需要更厚的吸声层或特殊结构)。

气流阻力相对较小(取决于结构)。

吸声材料可能被气流吹蚀、积灰、油污或水汽影响性能,需考虑防护和寿命。

多支管出风时,支管接口应尽量分散布置在静压箱的不同面上,避免集中。

进风口宜布置在箱体中央区域。

内衬: 如果需要增强消声效果,可在内壁敷设吸声材料(做成阻性或阻抗复合式静压箱)。

导流片: 在进风口或箱内特定位置设置导流片,有助于引导气流,改善均匀性,减少涡流和阻力。


总结

在实际的通风空调系统中,消声器和静压箱常常配合使用。例如,在风机出口处先接一个静压箱稳定气流和初步降噪,再在其后安装消声器进行更有效的宽频带消声;或者在分支静压箱内壁敷设吸声材料,使其同时具备均匀气流和消声的双重功能。理解它们的原理和种类,对于设计高效、安静、气流组织合理的系统至关重要。

消声器: 核心目标是降噪。通过吸声(阻性)、反射/共振(抗性)或两者结合(阻抗复合、微穿孔板)的原理衰减管道中的气流噪声。种类多样,需根据噪声频谱、气流条件等选择。

静压箱: 核心目标是气流组织(稳定、均匀分配、动压转静压)。本质是一个扩张腔,利用大空间降低流速、均匀压力。其物理结构本身也附带一定的消声(主要是抗性)效果。种类主要根据其在系统中的位置和功能划分(风机出口、分支分配、风口前)。