一、阻性消聲器上限失效頻率及其控制

　　阻性消聲器的氣流通道截面不宜過(guò)大，對于一定截面積的氣流通道，當入射聲波頻率高至一定限度時(shí)，相應的聲波波長(cháng)與氣流通道寬度（或直徑）相比較短，聲波將以窄束形式沿通道傳播，不與或很少與吸聲飾面作用，導致了消聲器的消聲量明顯降低。圖5-2-44是氣流通道間距為400mm時(shí)，不同長(cháng)度的消聲器的消聲頻率特性。從圖上可以看出，在2000Hz以上的高頻區域，盡管其他參數沒(méi)變，材料的吸聲系數還增加，但消聲量已有明顯下降。我們把產(chǎn)生這一現象所對應的頻率定義為上限失效頻率，也稱(chēng)之為高頻失效頻率。

　　在進(jìn)行消聲器的設計時(shí)，對于小流量的細管道，可采用直管式消聲器。但當流量較大時(shí)，通道面積也較大，相應的上限失效頻率較低，導致了調頻區域消聲效果很差，其結果是消聲器總的消聲量也不會(huì )很高。在這種情況下，要想增加直管式消聲器的消聲量，只能設法增加吸聲飾面的表面積，也就是增大通道截面的周長(cháng)或者增加消聲器的長(cháng)度。當然，從公式中也可以看出，減少通道的截面積也可以增加消聲量，但卻會(huì )由于流速的增加而引起加大阻力的損失。若要在比較寬的頻帶范圍內獲得足夠大的消聲量，可以采用片式或蜂窩式消聲器結構，把大的消聲器通道分成若干小的通道，每個(gè)通道的截面積小了，提高了上限失效頻率，同時(shí)增加了吸聲面的表面積而增大了消聲量。

　　片式消聲器的消聲量和通道的寬度有關(guān)，保證通流面積不變情況下，通道寬度越小，消聲量越大。

　　在通道寬度確定之后，片式消聲器的氣流通道高度和通道數目直接影響消聲器空氣動(dòng)力指標的好壞。一般通道寬度可取100~250mm，吸聲層厚度可取50~100mm。

　　直角彎道消聲器就是利用在彎頭通道的內壁襯貼吸聲材料，來(lái)達到提高中、高頻消聲目的。

　　二、共振腔消聲器的設計

　　在共振腔消聲器中，同軸式共振腔消聲器，即在氣流通道的一定位置上，局部打一定排列的孔與共振腔相連，使用最為廣泛。

　　按以下步驟進(jìn)行設計

　�。�1）根據要消除的主要頻率和所要求的消聲值（倍頻程或1/3倍頻程）確定相應的K值。

　�。�2）確定K值后，按所確定的關(guān)系，求出共振腔的體積和傳導率。

　�。�3）在容積和傳導率確定后，即可設計消聲器的具體幾何參數。對于確定的共振容積來(lái)說(shuō)，可以有多種不同的幾何形狀和尺寸；對于同樣的傳導率數值，也可以有多種孔徑、板厚、穿孔數的組合。

　　設計時(shí)的注意事項

　�、俟舱袂坏某叽鐟�小于共振頻率相應波長(cháng)的1/3，以保證共振腔可以視為集中參數元件。

　�、诖┛孜恢脩�集中共振腔的中部，所占范圍應小于共振頻率波長(cháng)的1/12，穿孔不能過(guò)密或過(guò)稀，避免傳導率的降低及聲波的干涉�？仔木鄳�大于或等于孔徑的5倍。

　　共振腔消聲器的優(yōu)點(diǎn)是特別適用于低、中頻成分突出的噪聲，且消聲量也比較大，這恰恰是一般阻性消聲器的弱點(diǎn)。其缺點(diǎn)是消除噪聲的有效頻率范圍窄，如果要增加共振結構的聲阻，可以適當擴展有效消聲頻率范圍。于在共振腔中增加一些較大的材料，如多孔吸聲材料，或在孔頸處貼薄而透聲的材料，如纖維布等。在實(shí)際工程中，也經(jīng)常采用多節共振腔串聯(lián)的方法，把兩個(gè)以上不同共振頻率的共振腔串接起來(lái)，可以有效地擴展消聲頻率范圍。