[发明专利]管道宽频消声装置

说明书

本发明提供了一种管道宽频消声装置，包括管道和安装于管道中的消声片，所述消声片包括共振吸声结构和多孔材料吸声结构，其中共振吸声结构包括穿孔面板、实心背板及穿孔面板和实心背板之间的腔体，所述腔体为沿消声片长度方向的变腔深结构。设置沿消声片长度方向变腔深的腔体结构，长度方向不同的腔深，增宽了吸收频带，解决吸声频带窄的技术问题；还设置多层共振吸声结构，进一步增宽了吸收频带；在有限的消声片厚度空间内，设置腔体为新型的蜂窝腔或栅格腔，显著乃至成倍延长了声传播路径，增大腔深实现对更低频率的吸声，解决了中低频吸声性能不佳的问题；本发明共振吸声结构与多孔材料吸声结构结合，获得低、中、高全频段消声效果的消声装置。

技术领域

本发明涉及管道降噪技术领域，更具体地，涉及一种管道宽频消声装置。

背景技术

目前，管道内部气动噪声控制广泛采用片式消声器结构来实现。现有片式消声器的主流技术，一种是采用多孔材料吸声结构，其内部有大量的、互相贯通的、向外敞开的微孔的材料，如毛毡、玻璃棉、岩棉、三聚氰胺吸声棉、聚氨酯吸声棉等，通常在中高频拥有较高的吸声系数，但在低频的吸声系数较差。另一种是采用穿孔板共振吸声结构，基于亥姆霍兹共振器原理，将钢板、铝板或非金属板等以一定的孔径和穿孔率进行穿孔，背后留有一定深度的空腔，从而形成共振吸声结构，工作时利用其孔内与后部空腔内的空气层形成共振作用而有效吸声，在特定频段具有良好的吸声性能，但现有的共振吸声结构仅在共振频率附近有较好的吸声性能，频率的选择性强，当偏离共振频率时其吸声性能会显著下降，吸声频带很窄；此外当吸声设计频率越低时，所需腔深越大，往往超出消声片的厚度限制；因此传统的共振吸声结构往往无法满足宽频吸声要求。

对于风机、压缩机和压气机类设备，一般同时存在低阶/低频的叶片通过噪声、高阶/高频的叶片通过噪声和宽频噪声，采用传统的多孔材料吸声结构或传统的穿孔板共振吸声结构，往往难以达到满意的降噪效果。因此，研究拐角管道宽频消声设计方法及新型消声装置，具有重要的工程应用价值。

技术术语的名词解释：

① 共振吸声：当入射声波的频率接近共振器的固有频率时，共振器孔颈的空气柱产生强烈振动，在振动过程中，由于克服摩擦阻力而消耗声能。

② 声阻抗：声波波振面某一面积上的声压与通过这个面积的质点速度之比。一般为复数，其实部为声阻率，其虚部为声抗率。

③ 吸声系数：被分界面(表面)或媒质吸收的声功率，加上经过分界面透射的声功率所得的和数，与入射声功率之比。表征材料或构造吸声特性的量，是与频率相关的一组值。

④ 穿孔板：具有规则排列的同样孔的板的筛面。