[发明专利]一种共振式迷宫消音方法与复合装置

摘要

本发明公开了一种共振式迷宫消音方法包括阻性迷宫消音方法、扩张抗性消音方法、共振抗性消音方法等三种，所述一种共振式迷宫消音方法的复合装置包括噪声频谱测试系统(101)和共振式迷宫消音装置(102)两部分；所述噪声频谱测试系统(101)包括噪声源(50)、声级计(51)、高速数据采集卡NI(52)、计算机(53)、噪声的时域图(54)、噪声的频域图(55)；所述共振式迷宫消音装置(102)第一扩张腔室(2)，第二扩张腔室(3)，第三扩张腔室(4)，第一圆柱形共振腔体(5)，第二圆柱形共振腔室(6)，第三圆柱形共振腔室(7)等。本发明利用三个扩张腔室、三个共振腔室进行抗性吸音，利用多孔吸音材料进行阻性吸音，从而达到了消声的效果。

主权项

一种共振式迷宫消音方法包括阻性迷宫消音方法、扩张抗性消音方法、共振抗性消音方法等三种，其特征是：所述一种共振式迷宫消音方法的复合装置包括噪声频谱测试系统(101)和共振式迷宫消音装置(102)两部分，共振式迷宫消音装置(102)包括：消音装置壳体(1)，第一扩张腔室(2)，第二扩张腔室(3)，第三扩张腔室(4)，第一圆柱形共振腔体(5)，第二圆柱形共振腔室(6)，第三圆柱形共振腔室(7)，第一消音板(8)，第二消音板(9)，第三消音板(10)，第一支架(11)，第二支架(12)，第三支架(13)，进气口(14)，排气管腔(15)；在消音装置壳体(1)内设有第一消音板(8)，第二消音板(9)，第三消音板(10)；第一圆柱形共振腔体(5)通过第一支架(11)固定在第一扩张腔室(2)内的消音装置壳体(1)的下端；第二圆柱形共振腔体(6)通过第二支架(12)固定在第二扩张腔室(3)内的消音装置壳体(1)的下端；第三圆柱形共振腔体(7)通过第三支架(13)固定在第三扩张腔室(4)内的消音装置壳体(1)的下端；所述噪声频谱测试系统(101)包括噪声源(50)、声级计(51)、高速数据采集卡NI(52)、计算机(53)、噪声的时域图(54)、噪声的频域图(55)；其特征在于：声级计(51)与高速数据采集卡NI(52)采用电性连接，高速数据采集卡NI(52)与计算机(53)采用电性连接；所述一种共振式迷宫消音方法包括：A、噪声的测试方法如图2所示，通过声级计(51)对噪声源(50)的振动进行采集，将声级计(51)采集到的信号传输到高速数据采集卡NI(52)、计算机(53)进行处理，进而得到噪声的时域图(54)、再对噪声的时域图(54)进行快速傅里叶变换，得到噪声的频域图(55)，如图3所示。B、噪声主振及次主振的识别方法如图3所示，纵轴表示噪声的声强，用声压表示，单位是毫伏，横轴是噪声的振动频率，单位是Hz；噪声的三个主振，采用三个共振腔室来消除，噪声的三个次主振，采用三个扩张腔室来消除；a、在图3中，三个振动幅值最大的振动为噪声的三个主振，如图3标出1、2的三个振动为噪声的三个主振，对应的噪声频率分别是f1、f2、f3，设计三个不同尺寸的第一圆柱形共振腔体(5)、第二圆柱形共振腔室(6)、第三圆柱形共振腔室(7)，使得三个不同尺寸的圆柱形共振腔室的共振频率分别落入f1*(1±10％)、f2*(1±10％)、f3*(1±10％)的振动频带，利用共振腔室频率与噪声的主振频率相同时发生共振的原理，来消音来分别消除频率为f1、f2、f3的噪声；b、标出4、5、6的三个振动，对应的噪声频率分别是f4、f5、f5，是噪声的次主振，采用三个不同尺寸的第一扩张腔室(2)，第二扩张腔室(3)，第三扩张腔室(4)，来分别消除频率为f4、f5、f5的噪声；c、利用多孔吸音材料对其余频率的噪声进行降噪。C、所述一种共振式迷宫消音方法的阻性迷宫消音方法包括：在消音装置壳体(1)的内壁上及第一消音板(8)、第二消音板(9)、第三消音板(10)的两个侧面铺设有10mm厚的多孔吸声材料，噪声气体经过共振式迷宫消音复合装置内的通道时，引起多孔材料内的空气和纤维振动，由于摩擦阻力和粘滞阻力，使一部分声能转化为热能而散失掉，使通过消声装置的噪声得到衰减；阻性消声装置具有良好的中高频消声性能；阻性迷宫消音方法包括以下步骤：a、当噪声气体进入共振式迷宫消音复合装置的入口后，会碰到第一消音板(8)的阻挡而改变方向，一部分噪声返回声源，一部分噪声被多孔吸音材料吸收，另一部分噪声向下运动；b、当所述向下运动的噪声碰到了消音装置壳体(1)的底板时，一部分噪声向上返回，另一部分噪声被多孔吸音材料吸收，还有一部分噪声会改变方向，向右运动；c、当所述向右运动的噪声碰到了第二消音板(9)时，一部分噪声向左返回，另一部分噪声被多孔吸音材料吸收，还有一部分噪声会改变方向，向上运动；d、当所述向上运动的噪声碰到了消音装置壳体(1)的顶板时，一部分噪声向下返回，另一部分噪声被多孔吸音材料吸收，还有一部分噪声会改变方向，向右运动；e、当所述向右运动的噪声碰到了第三消音板(10)，一部分噪声向左返回，另一部分噪声被多孔吸音材料吸收，还有一部分噪声会改变方向，向下运动；f、当所述向下运动的噪声碰到了消音装置壳体(1)的底板时，一部分噪声向上返回，另一部分噪声被多孔吸音材料吸收，还有一部分噪声会改变方向，向右运动；g、当所述向右运动的噪声碰到了消音装置壳体(1)的右壁时，一部分噪声向左返回，另一部分噪声被多孔吸音材料吸收，还有一部分噪声会改变方向，向上运动；h、被衰减的噪声气体最后经排气管腔(15)的出口排出；D、所述一种共振式迷宫消音方法的共振抗性消音方法包括：当噪声气体通过与管道连通共振腔时，和共振腔频率相同的噪声与共振腔一起发生共振，使得该共振频率的噪声转化成热能耗散掉，从而使该共振频率的噪声被衰减，达到消声目的；共振腔体消音方法包括以下步骤：a、根据噪声气体的主振频率f1，确定第一圆柱形共振腔体(5)的尺寸，使得第一圆柱形共振腔体(5)的主振频率落入f1的振动频带内，当频率为f1的噪声气体通过第一圆柱形共振腔体(5)时，频率为f1的噪声气体与第一圆柱形共振腔体(5)发生共振，使得频率为f1噪声转化成热能耗散掉，从而使频率为f1的噪声被衰减。b、根据噪声气体的主振频率f2，确定第而圆柱形共振腔体(6)的尺寸，使得第二圆柱形共振腔体(6)的主振频率落入f2的振动频带内，当频率为f2的噪声气体通过第二圆柱形共振腔体(6)时，频率为f2的噪声气体与第二圆柱形共振腔体(6)发生共振，使得频率为f2噪声转化成热能耗散掉，频率为f2的噪声发生衰减。c、根据噪声气体的主振频率f3，确定第三圆柱形共振腔体(7)的尺寸，使得第三圆柱形共振腔体(7)的主振频率落入f3的振动频带内，当频率为f3的噪声气体通过第三圆柱形共振腔体(7)时，频率为f3的噪声气体与第三圆柱形共振腔体(7)发生共振，使得频率为f3噪声转化成热能耗散掉，从而使频率为f3的噪声被衰减；E、所述一种共振式迷宫消音方法的扩张抗性消音方法包括：通过管道截面的突变，使噪声的阻抗发生改变，产生声能的反射、干涉，从而降低由消声器向外辐射的声能,以达到降噪的目的，对中低频率的噪声降噪效果好；扩张腔体消音方法包括以下步骤：a、当噪声气体从进气管(11)进入第一扩张腔室(2)时，由于通过管道截面的突变，使频率为f4的噪声阻抗发生改变，产生声能的反射、干涉，从而降低由消声器向外辐射的声能,使频率为f4的噪声衰减；b、当噪声气体从第一扩张腔室(2)的出口进入第二扩张腔室(3)时，由于通过管道截面发生由大到小、再由小到大的两次突变，使频率为f5的噪声阻抗发生改变，产生声能的反射、干涉，从而降低由消声器向外辐射的声能,使频率为f5的噪声衰减；c、当噪声气体从第二扩张腔室(3)的出口进入第三扩张腔室(4)时，由于通过管道截面发生由大到小、再由小到大的两次突变，使频率为f4的噪声阻抗发生改变，产生声能的反射、干涉，从而降低由消声器向外辐射的声能,使频率为f6的噪声衰减；d、当噪声气体从第三扩张腔室(4)的出口进入排气管腔(15)时，由于通过管道截面发生由大到小的突变，使噪声的阻抗发生改变，产生声能的反射、干涉，从而降低由消声器向外辐射的声能，使噪声衰减。