三層微穿孔板優(yōu)化設(shè)計(jì)及特性分析

計(jì)算微穿孔板吸聲系數(shù)時(shí),假設(shè)孔間的相互作用可以忽略。計(jì)算具有不同直徑微孔的穿孔板吸聲系數(shù)并提高其計(jì)算精度,孔間的相互作用不能再忽略。在馬大猷、melling(梅爾林)等前人研究的基礎(chǔ)上,根據(jù)聲波輻射和傳播原理,分析微孔之間的相互作用,通過(guò)修正微孔的實(shí)際等效長(zhǎng)度,得到計(jì)及孔間相互作用微孔板吸聲系數(shù)模型,并進(jìn)行理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測(cè)試。研究結(jié)果表明:影響微穿孔板吸聲系數(shù)除結(jié)構(gòu)參數(shù)外,還應(yīng)考慮孔間的相互作用;計(jì)及微孔板各孔間相互作用,能提高共振頻率、吸聲系數(shù)理論值的計(jì)算精度,計(jì)算值逼近實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果。

將微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)應(yīng)用到外加旁支管路的管道盧源特性測(cè)量方法中,分析和仿真了單層及雙層微穿孔板及其后腔結(jié)構(gòu)采用不同參數(shù)(板厚、微孔直徑、穿孔率、后腔深度等)時(shí)改變管道負(fù)載聲阻抗的作用和影響。研究結(jié)果表明:改變板厚、微孔直徑、穿孔率、管道橫截面積比等參數(shù),可以有效地改變負(fù)載聲阻;改變后腔深度及微穿孔板與主體管道之間距離,可以有效地改變負(fù)載聲抗;結(jié)合使用單層和雙層微穿孔板結(jié)構(gòu),可以有效實(shí)現(xiàn)聲抗在寬頻帶上的變化。通過(guò)有流和無(wú)流情況下的實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了該方法的正確性和微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)在測(cè)量中的有效表現(xiàn)。給出了該測(cè)量方法實(shí)際應(yīng)用中設(shè)計(jì)和應(yīng)用微穿孔板吸盧結(jié)構(gòu)的意見(jiàn)。

根據(jù)微穿孔板吸聲理論,采用理論分析和仿真的方法,著重討論微穿孔板在溫度梯度下的聲阻抗、共振頻率和吸聲系數(shù)等聲學(xué)特性,分析其受溫度影響變化的機(jī)理,得到微穿孔板吸聲效果受溫度變化影響的規(guī)律及其仿真結(jié)果。分析表明:溫度升高時(shí),相對(duì)聲阻將變大,相對(duì)聲質(zhì)量變小,共振頻率變大,頻帶寬度增寬,吸聲系數(shù)在某一溫度處有一最大值1,偏離該溫度吸聲系數(shù)均遞減。

在燃燒室的空間和質(zhì)量有限的情況下,為達(dá)到更好的聲抑制效果,該文提出了將單層微穿孔板一分為二,采用與單層結(jié)構(gòu)具有相同穿孔率、穿孔半徑、質(zhì)量及占用空間的雙層串聯(lián)微穿孔板結(jié)構(gòu)。通過(guò)聲-電類(lèi)比法推導(dǎo)了溫度變化條件下雙層串聯(lián)微穿孔板結(jié)構(gòu)吸聲系數(shù)的計(jì)算公式,并與單層結(jié)構(gòu)的吸聲特性進(jìn)行了對(duì)比仿真分析,最后得出將單層結(jié)構(gòu)一分為二,采用雙層串聯(lián)結(jié)構(gòu)具有更寬的吸聲頻帶,在高溫條件下,其吸聲效果更好。

依據(jù)馬大猷教授的微穿孔板基本理論,在對(duì)微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)完成吸聲理論計(jì)算的基礎(chǔ)上,進(jìn)行參數(shù)選擇并設(shè)計(jì)了微穿孔吸聲反射板的結(jié)構(gòu),用于新建的階梯教室和體育館中.同時(shí),分析了這種微穿孔吸聲反射板結(jié)構(gòu)在階梯教室中的聲反射和聲吸收性能.經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與主觀(guān)評(píng)價(jià),證明了此方法對(duì)階梯教室和體育館音質(zhì)效果控制的有效性和可行性.

一種微穿孔板消聲器 作者：商旭升，陳玉春，王偉，徐東毅 作者單位：商旭升,陳玉春,王偉(西北工業(yè)大學(xué)動(dòng)力與能源學(xué)院,西安,710072)，徐東毅(民航西南地區(qū) 管理局試航維修處) 刊名： 應(yīng)用聲學(xué) 英文刊名：appliedacoustics 年，卷(期)：2004,23(4) 被引用次數(shù)：3次 參考文獻(xiàn)(5條) 1.馬大猷噪聲控制學(xué)1987 2.馬大猷查看詳情1997(05) 3.唐狄毅.李文蘭.喬渭陽(yáng)飛機(jī)噪聲基礎(chǔ)1995 4.方丹群.王文奇.孫家麟噪聲控制1986 5.hughesij.dowlingap查看詳情1990 本文讀者也讀過(guò)(10條) 1.佟小朋.劉克.白國(guó)鋒.tongxiao-peng.liuke.baiguo-feng微穿孔板水下吸聲性能的測(cè)試研究[期刊論文]-

提出在薄微穿孔板微孔中穿入銅纖維的結(jié)構(gòu),有效拓寬薄微穿孔板的吸聲頻帶,提高吸聲系數(shù),使微穿孔板吸聲性能在中低頻得到很大的提高。研究結(jié)果表明,樣品直徑為100mm,29mm,穿孔直徑為1mm,厚度2mm,穿孔率為3%的微穿孔板,穿入銅纖維的直徑為0.13mm,穿入銅纖維為3和4根時(shí),在100hz~1600hz內(nèi),共振吸聲系數(shù)α0達(dá)0.99;穿入7至9根時(shí),吸聲頻帶可拓寬1000hz以上;隨著穿入纖維數(shù)量的增加,吸聲頻帶顯著向低頻移動(dòng),當(dāng)穿入11根時(shí),移動(dòng)幅值為464hz。

微穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)在噪聲控制上有著優(yōu)異的表現(xiàn),受到廣大科研人員的關(guān)注。筆者介紹了近年來(lái)與微穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)相關(guān)的理論研究,包括微穿孔吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲特性以及吸聲帶寬的理論極限;探討了微穿孔板和超微孔板的制造技術(shù)及這些技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn);分析了組合微穿孔結(jié)構(gòu)的相關(guān)理論計(jì)算及試驗(yàn)仿真。在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上,指出了微穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)在理論研究和實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題,并對(duì)該研究領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)做了展望。

采用aml語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了一套微穿孔板吸聲體的聲學(xué)軟件。該軟件初始參數(shù)選擇靈活,分析結(jié)果直觀(guān)明了,為用戶(hù)提供操作簡(jiǎn)單的界面,從而進(jìn)一步提高微穿孔板設(shè)計(jì)效率和準(zhǔn)確性,并對(duì)工程應(yīng)用有一定的幫助。

本文根據(jù)馬大猷教授提出的“微穿孔板吸聲體精確理論”,在對(duì)微穿孔板消聲器結(jié)構(gòu)參數(shù)與吸聲特性之間的相互影響進(jìn)行了分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了微穿孔板消聲器并將其應(yīng)用在新舟60飛機(jī)apu(輔助動(dòng)力裝置)降噪的實(shí)際工程中,并通過(guò)編寫(xiě)的噪音數(shù)據(jù)采集分析程序,對(duì)降噪效果進(jìn)行了測(cè)試和分析,驗(yàn)證出微穿孔板消聲器對(duì)消除飛機(jī)的apu的排氣噪聲具有良好的消聲效果,平均降噪7.16db。

分析不同共振頻率的微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)并聯(lián)的結(jié)構(gòu)模型,并計(jì)算了其組合吸聲系數(shù)。理論計(jì)算結(jié)果與采用sysnoise軟件,根據(jù)gb/t18696對(duì)并聯(lián)的微穿孔板吸聲系數(shù)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果及已有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明,該文中并聯(lián)微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)的聲阻抗率及組合吸聲系數(shù)的計(jì)算方法是可行的。

提出用微穿孔板進(jìn)行主動(dòng)吸聲的方法。用微穿孔板作為主動(dòng)吸聲的材料,檢測(cè)出入射聲波的頻率,得到微穿孔板的共振頻率,從而得到微穿孔板背后空腔的深度,移動(dòng)微穿孔板背后的剛性壁以滿(mǎn)足空腔深度的要求,使得吸聲系數(shù)達(dá)到最大,從而達(dá)到主動(dòng)吸聲的目的。最后,進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算與實(shí)驗(yàn),計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果能很較好的吻合,說(shuō)明了該主動(dòng)吸聲方法的可行性。

簡(jiǎn)述了馬大猷教授的微穿孔板基本理論、微穿孔板吸聲體在擴(kuò)散聲場(chǎng)以及在高聲強(qiáng)環(huán)境下的理論要點(diǎn)。比較詳細(xì)地討論了30年來(lái)與馬大猷教授所提理論相對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果及應(yīng)用發(fā)展情況?；隈R大猷教授的基本理論,提出了一種新的相關(guān)衍生結(jié)構(gòu)——管束微穿孔板。對(duì)微穿孔板吸聲體的發(fā)展趨勢(shì)做了展望。表明:微穿孔板吸聲體將成為新世紀(jì)的綠色理想吸聲材料。

在介紹馬大猷開(kāi)創(chuàng)的微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)理論的前提下,綜述了微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)的理論發(fā)展、吸聲系數(shù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法以及微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)在實(shí)際工程領(lǐng)域的一些應(yīng)用。最后提出微穿孔板研究發(fā)展的方向。

關(guān)于微穿孔板的消聲問(wèn)題,以前的研究工作分別給出了微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)的理論和典型試驗(yàn)結(jié)果,以及高流速下的管式微穿孔板消聲器消聲性能。我們這次的研究工作,首先是在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)的組合試驗(yàn),以求得在消聲器中實(shí)用的微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)組件;其次,在試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行幾種不同形式的微穿孔板消聲器消聲性能和阻損試驗(yàn),從試驗(yàn)中找出與流速的關(guān)系;最后將幾種不同形式的微穿孔板及微穿

二、消聲器基礎(chǔ)試驗(yàn)(一)試驗(yàn)條件消聲器試驗(yàn)臺(tái)如圖3。聲源采用w-3型風(fēng)機(jī)自身噪聲加白噪聲。所發(fā)出的噪聲,控制在105分貝左右。風(fēng)源即w-3型風(fēng)機(jī)自身氣流,風(fēng)量q=14000米~3/時(shí),風(fēng)機(jī)全壓h=55～60毫米水

vol36no.1 feb.2016 噪聲與振動(dòng)控制 noiseandvibrationcontrol 第36卷第1期 2016年2月 文章編號(hào)：1006-1355(2016)01-0200-04 管道中微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)聲學(xué)性能測(cè)試與分析 呂金磊，彭強(qiáng)，王海鋒 （中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心空氣動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)試驗(yàn)室，四川綿陽(yáng)621000) 摘要：文章采用實(shí)驗(yàn)和數(shù)值仿真的方法，對(duì)影響微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)聲學(xué)性能的設(shè)計(jì)參數(shù)，包括板厚，開(kāi)孔孔徑，開(kāi) 孔率等進(jìn)行深入細(xì)致的研究。其中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要在駐波管以及一個(gè)管道型的測(cè)試平臺(tái)上進(jìn)行，駐波管相關(guān)的研究?jī)?nèi) 容用于佐證管道實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性；數(shù)值仿真采取一種求極值點(diǎn)的算法，利用這一算法可以繞開(kāi)對(duì)經(jīng)典方程的求解，而直 接確定微孔的聲共振點(diǎn)，也即最大噪聲吸收位置，通過(guò)共振點(diǎn)附近兩條曲線(xiàn)的疊加確定吸聲帶寬的變化

根據(jù)馬大猷的微穿孔板理論，計(jì)算了三層微穿孔板的吸聲系數(shù)。應(yīng)用遺傳算法對(duì)其結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，并對(duì)其吸聲特性進(jìn)行了分析研究，與優(yōu)化后的雙層微穿孔板結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較，結(jié)果表明：經(jīng)過(guò)遺傳算法優(yōu)化后的三層微穿孔板在頻域上能夠獲得更加飽滿(mǎn)的吸聲系數(shù)曲線(xiàn)，接近傳統(tǒng)吸聲材料的吸聲性能。并且通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了優(yōu)化設(shè)計(jì)的結(jié)果。

傳統(tǒng)的聲電類(lèi)比法在單層微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)中的計(jì)算,得到廣泛應(yīng)用,但由于在雙層微穿孔板結(jié)構(gòu)中存在較大誤差,于是提出用傳遞矩陣法對(duì)微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。本文對(duì)比分析聲電類(lèi)比法與傳遞矩陣法在微穿孔板結(jié)構(gòu)模型中的應(yīng)用,從而有效設(shè)計(jì)微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案。

工業(yè)與科技進(jìn)展加劇噪聲污染，威脅人類(lèi)健康，凸顯消聲器的重要性，其中微穿孔板消聲器因設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔、消聲效能高及應(yīng)用廣泛而備受青睞。本文深入分析其設(shè)計(jì)原理與方法，旨在為相關(guān)研究與應(yīng)用提供實(shí)用參考。

采用聲電類(lèi)比法計(jì)算斜置微穿孔板結(jié)構(gòu)吸聲性能存在誤差。運(yùn)用阻抗轉(zhuǎn)移法計(jì)算斜置結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù),用假想平面將斜置微穿孔板結(jié)構(gòu)離散為若干個(gè)等寬定空腔的吸聲單元,建立簡(jiǎn)化模型,采用阻抗轉(zhuǎn)移計(jì)算每個(gè)吸聲單元的吸聲系數(shù),綜合各單元吸聲系數(shù),獲得整個(gè)結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)。設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)比較計(jì)算結(jié)果表明,采用阻抗轉(zhuǎn)移法計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合良好,聲電類(lèi)比法計(jì)算結(jié)果偏離實(shí)驗(yàn)結(jié)果較大。聲電類(lèi)比法采用集中參數(shù)分析,需將空腔聲阻抗進(jìn)行近似,造成誤差;阻抗轉(zhuǎn)移法不存在這一誤差,計(jì)算更合理和準(zhǔn)確。

一、引言石油煉廠(chǎng)催化裂化車(chē)間加催化劑,是借一高壓水蒸汽高速流經(jīng)一細(xì)管時(shí)的壓力差將料送入反應(yīng)爐內(nèi),用過(guò)的水蒸汽經(jīng)由一個(gè)較粗的管子排到外界去,過(guò)程中產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲。當(dāng)加料時(shí),附近室內(nèi)聽(tīng)不見(jiàn)講話(huà)的聲音,近旁汽車(chē)道聽(tīng)不見(jiàn)汽車(chē)?guó)Q笛聲,是煉油廠(chǎng)第二大噪聲源。原裝有玻璃棉式阻性消聲器,